膜结构有充气膜结构和张拉膜结构两大类。
充气膜结构,通过向膜室内不断充气,使室内外产生一定压力差(一般在10~30毫米水柱),膜布受到一定的向外或向上的压力,从而形成覆盖一定空间的较大跨度的结构。充气膜结构又分为气承式和气肋式两种。气承式膜结构是在膜覆盖的空间内充气,利用内外部气压差承受荷载(图1);气肋式膜结构是先在一定直径的膜管内充气,再将这些充气管连成构架来承受荷载。
张拉膜结构(图2),通过对膜布施加预张力,并将其锚固在刚性结构或张紧的钢索上,形成具有较大跨度的空间结构。张拉膜结构的特点是每块膜单元形状必须为负高斯曲面(反向曲面),才能维持张力平衡的稳定造型,成为结构。
膜结构的发展与应用已有近60年的历史,广泛应用于大型体育场馆、景观建筑以及通道雨棚等建筑中。世界上已有很多著名的膜结构建筑,主要是膜与索穹顶、膜与轻型钢结构的有机结合形成的现代建筑(见图集)。