膜結構(Membrane)是20世紀中期發(fā)展起來(lái)的一種新型建筑結構形式,是由多種高強薄膜材料(PVC或Teflon)及加強構件(鋼架、鋼柱或鋼索)通過(guò)一定方式使其內部產(chǎn)生一定的預張應力以形成某種空間形狀,作為覆蓋結構,并能承受一定的外荷載作用的一種空間結構形式.膜結構可分為充氣膜結構和張拉膜結構兩大類(lèi).充氣膜結構是靠室內不斷充氣,使室內外產(chǎn)生一定壓力差(一般在10㎜～30㎜水柱之間),室內外的壓力差使屋蓋膜布受到一定的向上的浮力,從而實(shí)現較大的跨度.張拉膜結構則通過(guò)柱及鋼架支承或鋼索張拉成型,其造型非常優(yōu)美靈活.
膜結構所用膜材料由基布和涂層兩部分組成.基布主要采用聚酯纖維和玻璃纖維材料;涂層材料主要聚氯乙烯和聚四氟乙烯。常用膜材為聚酯纖維覆聚氯乙烯（PVC）和玻璃纖維覆聚聚四氟乙烯（Teflon）。PVC材料的主要特點(diǎn)是強度低、彈性大、易老化、徐變大、自潔性差，但價(jià)格便宜，容易加工制作，色彩豐富，抗折疊性能好。為改善其性能，可在其表面涂一層聚四氟乙烯涂層，提高其抗老化和自潔能力，其壽命可達到15年左右。Teflon材料強度高、彈性模量大、自潔、耐久耐火等性能好，但它價(jià)格較貴，不易折疊，對裁剪制作精度要求較高，壽命一般在30年以上，適用于永久建筑。
世界上第一座充氣膜結構建成于1946年，設計者為美國的沃爾特·勃德（W.Bird），這是一座直徑為15的充氣穹頂。1967年在德國斯圖加特召開(kāi)的第一屆國際充氣結構會(huì )議，無(wú)疑給充氣膜結構的發(fā)展注入了興奮劑。隨后各式各樣的充氣膜結構建筑出現在1970年大阪世界博覽會(huì )上。其中具有代表性的有蓋格爾設計的美國館（137m×7m8卵形），以及川口衛設計的香腸形充氣構件膜結構。后來(lái)人們認為70年大阪博覽會(huì )是把膜結構系統地、商業(yè)性地向外界介紹的開(kāi)始。大阪博覽會(huì )展示了人們可以用膜結構建造永久性建筑。而70年代初美國蓋格爾-勃格公司（Geiger-Berger Associates）開(kāi)發(fā)出的符合美國永久建筑規范的特氟?。?/span>Teflon）膜材料為膜結構廣泛應用于永久、半永久性建筑奠定了物質(zhì)基礎。之后，用特氟隆材料做成的室內充氣式膜結構相繼出現在大中型體育館中，如1975年建成的密歇根州龐蒂亞克“銀色穹頂”（橢圓形220×159m），1988年建成的日本東京體育館（室內凈面積4，6767㎡）。
張拉形式膜結構的先行者是德國的奧托（F.Otto），他在1955年設計的張拉膜結構跨度在25m左右，用于聯(lián)合公園多功能展廳。由于張拉膜結構是通過(guò)邊界條件給膜材施加一定的預張應力，以抵抗外部荷載的作用，因此在一定初始條件（邊界條件和應力條件）下，其初始形狀的確定、在外荷載作用下膜中應力分布與變形以及怎樣用二維的摸材料來(lái)模擬三維的空間曲面等一系列復雜的問(wèn)題，都需要有計算來(lái)確定，所以張拉膜結構的發(fā)展離不開(kāi)計算機技術(shù)的進(jìn)步和新算法的提出。目前國外一些先進(jìn)的摸結構設計制作軟件已非常完善，人們可以通過(guò)圖形顯示看到各種初始條件和外荷載作用下的形狀與變形，并能計算任一點(diǎn)的應力狀態(tài)，使找形（初始形狀分析）、裁剪和受力分析集成一體化，使得膜結構的設計大為簡(jiǎn)便，它不但能分析整個(gè)施工過(guò)程中各個(gè)不同結構的穩定性和膜中應力，而且能精確計算由于調節索或柱而產(chǎn)生的次生應力，完全可以避免各種不利荷載式?jīng)r產(chǎn)生的不測后果。因此計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展為張拉膜結構的應用開(kāi)辟了廣闊的前景。而特氟隆摸材料的研制成功也極大地推動(dòng)了張拉膜結構的應用。比較著(zhù)名的有沙特阿拉伯吉達國際航空港、沙特阿拉伯利雅得體育館、加拿大林德塞公園水族館、英國溫布爾登室內網(wǎng)球館、美國新丹佛國際機場(chǎng)等.