该文旨在为将复杂的膜结构设计转化成简单易行的设计软件奠定理论及方法基础,促进膜结构在中国的推广应用.该文首先概述了空间结构的发展状况,介绍了膜结构的分类、特点和适用范围,系统阐述了膜结构设计的各个阶段的研究现状和存在的问题.建筑膜材的开发应用使膜结构能够步入永久性建筑的行列.膜结构所用的膜材是一种新型的复合材料,强度较高,既可用作结构的覆盖材料,又可承受荷载的作用.该文根据膜材的构成,以复合材料结构力学为基础,分析了其经、纬方向力不性能的差异,建立膜材的本构模型.该文根据固体力学非线性有限元理论,采用空间三角形膜单元和空间直线索单元推导进行膜结构荷载分析和形态分析的有限元列式.并考虑了膜单元的褶皱和的松弛对结构分析的影响.根据以上推导的有限元列式,该文采用Fortran语言编制了进行索-膜结构(包括单索体系、索网结构、薄膜结构和索膜组合结构)形态分析和静力分析的有限元计算程序,与贾文颖同学编制的索-膜结构设计的前后处理程序-起构成索-膜结构CAD系统的初级版本,并通过有理论解的算例验证了有限元列式的理论推导和程序编制的正确性.利用该文编制的程序对不同形式索-膜结构的形态分析和静力分析的结果表明该文程序具有使用的广泛性和可靠性,为后续的索-膜结构的裁剪和动力性分析奠定了基础.