由于膜材料本身沒(méi)有承壓和承彎剛度，承剪強(qiáng)度很差，其剛度和穩(wěn)定性需要通過(guò)膜曲面的曲率變化和預(yù)應(yīng)力來(lái)上升。對(duì)于蘭州膜結(jié)構(gòu)，無(wú)論什么時(shí)候都沒(méi)有無(wú)應(yīng)力狀態(tài)，因此膜曲面的形狀要包括邊界條件和預(yù)應(yīng)力條件下的機(jī)械平衡，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行荷載分析和切割分析。目前，蘭州膜結(jié)構(gòu)找形分析的方法主要有動(dòng)力松弛法、力密度法和有限單元法。蘭州膜結(jié)構(gòu)的荷載一般是風(fēng)雪荷載。

在荷載作用下，膜材料變形較大，隨著形狀的變化，荷載分布也在變化。因此，應(yīng)采用幾何非線性方法計(jì)算結(jié)構(gòu)的變形和應(yīng)力。荷載分析的另一個(gè)目的是確定薄膜中的初始預(yù)張力。在外荷載作用下，薄膜中一個(gè)方向應(yīng)力增加，另一個(gè)方向應(yīng)力減少，這就要求初始張承受不利荷載作用下應(yīng)力不降的要求，即無(wú)褶皺。由于薄膜材料相對(duì)柔軟，自振頻率很低，在風(fēng)荷載作用下容易產(chǎn)生風(fēng)振，導(dǎo)致薄膜材料損壞。如果初始預(yù)應(yīng)力施加過(guò)高，薄膜涂層增加，容易老化，強(qiáng)度儲(chǔ)備少，對(duì)應(yīng)力構(gòu)件強(qiáng)度要求高，增加施工安裝難度。因此，初始預(yù)應(yīng)力的確定應(yīng)通過(guò)荷載計(jì)算來(lái)確定。找形分析形成的觸摸結(jié)構(gòu)通常是三維不可展示的空間曲面。如何通過(guò)二維材料的切割和張力形成所需的三維空間曲面是整個(gè)薄膜結(jié)構(gòu)工程中很關(guān)鍵的問(wèn)題，這是裁剪分析的主要內(nèi)容。