膜材是张拉结构材料,其撕裂破坏比受拉破坏要严重很多,所以撕裂强度和抗撕裂性能非常重要。PVC涂覆聚酯长丝织物具有中等的撕裂强度,PTFE涂覆玻璃纤维的材料具有较高的撕裂强度。
(3)正交异向性
张拉膜结构曲面需要经向和纬向两个主轴方向反向曲率来,一个方向的曲率向下凹,另一个方向向上凸。传统膜材基材是由经﹑纬向纱线编织而成,因而呈现很强的正交异性性能,经纬向变形能力相差达3-5倍之多。
(4)蠕变和松弛
蠕变和松弛是膜材的另一个重要特性,也是膜起皱和失效的重要原因,在裁剪分析和加工时需要考虑这个因素。聚酯长丝织物在使用的头十年里就会因为蠕变丧失50%的预张拉力,相反,玻璃纤维织物要稳定很多。
(5)非力学性质:安全方面的性质,如耐久性、防火性能、防雷性能等;非安全方面性质,如隔音或音响性能、自洁性能等等。
由于膜结构的造型要求和膜材自身特性的原因,膜结构设计与其它结构有很大的不同。膜结构设计包括形状确定(“找形”,Form Finding)、荷载分析(Loading Case Analysis)和裁剪分析(Cutting Pattern)等三方面内容,下面分别论述。