膜结构是建筑结构中最新发展起来的一种形式,它以性能优良的薄膜为材料,或是通过充气由空气压力支撑膜面,或是利用柔性钢索或刚性支撑结构将膜面绷紧,从而形成具有一定刚度、能够覆盖大跨度空间的结构体系。20世纪40年代以来,借助先进的预张力结构设计技术和轻量膜材料技术逐渐发展起来的膜结构建筑充分体现了建筑艺术与技术科学的完美结合。膜结构主要应用于体育场馆、展览会馆、公共小品等建筑物中,其应用技术比较发达的国家主要集中在日本、美国、加拿大以及欧洲部分国家。我国对索膜结构的研究始于上世纪90年代,与世界先进水平相比,设计理论及实践经验还存在很大差距,尤其对充气膜结构,几乎没有技术积累。本论文的研究对象是充气膜结构。在广泛阅读国外此类结构相关技术标准的基础上,通过理论推导、试验对比等方法对其几项关键技术进行归纳总结,提炼出了充气膜结构的一般设计方法,并编制了相关计算程序,模拟充气膜结构施工成形过程。旨在为以后相同类型结构的设计及施工进行参考和借鉴,并为充气膜结构的规范制订提供依据。论文首先明确了充气膜结构的定义、分类及特点,并对充气膜结构的国内外研究现状进行介绍;在分析充气膜结构工作原理的基础上,引入索膜结构的非线性有限单元法,对充气膜结构的找形分析及应力分析方法进行阐述;在总结、对比所阅国外相关规范标准的基础上,提出了充气膜结构的内压设定、漏气量确定原则及充气设备选型方法;在参考广义逆矩阵法展开成形理论基础上,采用两套网格划分方式,模拟了充气膜结构的施工成形过程;针对充气膜结构日常维护较为复杂的缺点,介绍了弹性支撑枕式结构的工作原理及设计方法;最后,论文介绍了一铝合金实验展示厅的设计构思及施工过程,并将气枕结构和弹性支撑枕式结构同时应用于展示厅的屋盖设计,以进行对比。