膜结构大体上可以分为充气式、张拉式和骨架式三种形式。所谓张拉式膜结构就是通过给膜材直接施加预应力使之具有刚度并与支撑杆和钢索共同承担外荷载的结构形式。张拉膜结构的前身是索网结构。由于张拉膜结构属于大跨空间结构,所以其施工方法均来源于空间结构。张拉膜结构的施工方法大致可以分为以下三种:
1提升法
先把结构(或一部分)在地面组装,然后将结构(或一部分)垂直上提到预定位置,再进行构件的张拉和连接。此法来源于空间网格结构的安装。
2顶升法
首先在结构中心搭设支架台和工作平台,为后续工作提供支撑和工作面。然后在地面组装索网或部分构件,与随后吊起的立柱(或桅杆)连接,通过吊起立柱(或桅杆)把结构顶起至设计位置。在这个过程中给构件施加预应力。顶升法一般多用于穹顶施工中。
3临时支撑法
临时支撑法是指在膜结构的施工过程中要设置临时支撑(或临时拉索)以保证结构能承受施工过程中的风荷载和附加荷载,使结构稳定。此法是张拉膜结构通常采用的方法。
由于张拉膜结构中膜不仅是围护构件,也是受力构件,所以膜的固定与张拉也很重要。膜的设计预应力值在施工中通过张拉定位索或顶升支撑杆实现。对帐篷膜单元,一般先在底部周边张拉到位,然后升起支撑杆在膜面内形成预应力;对于鞍形单元,要在对角方向同步或依次调整,而后逐步加至设定值。固定并顺利完成张拉以后,膜面内应产生预期的应力场。这时膜布张紧并在承载时不会出现松弛。膜在施工中要特别注意不要出现由于张拉不均而形成的褶皱,这会极大地影响膜结构外观。