因膜材具有显著粘弹特性,膜结构施工完成后会出现应力松弛现象,影响结构的安全性能。此外,裁剪缩小率取值的不确定性和裁剪分析误差可能导致施工后膜面出现高应力状态。建立合理的粘弹性本构方程,可有效预测施工后膜面的应力状态及应力松弛行为,保证后续荷载分析的可靠性。本文以三种涂层织物膜材为研究对象,通过对膜材进行双轴拉伸试验、双轴剪切试验和双轴应力松弛试验,得到膜材的弹性模量、泊松比和剪切模量等弹性常数并分析了膜材的应力松弛率。根据试验结果,提出分段修正粘弹性本构方程及整体修正粘弹性本构方程,基于两种修正粘弹性本构方程对张拉膜结构成形曲面进行受力分析。本文对FGT800、FR1000和NaizilⅢ三种涂层织物膜材,开展了不同应力水平下的双轴拉伸试验、双轴剪切试验和双轴应力松弛试验。根据双轴拉伸试验结果表明,膜材高应力水平下的加载曲线具有明显的转折点,应区分低应力和高应力下的弹性常数。通过双轴剪切试验比较了三种膜材不同计算方法下的剪切模量,得出应变二乘法得到的剪切模量略大于应力二乘法得到的剪切模量。根据双轴应力松弛试验分析了膜材的应力松弛过程,得到双轴应力松弛率规律。基于双轴试验数据,提出了材料分段修正粘弹性本构方程和整体修正粘弹性本构方程,并对双轴应力松弛试验数据进行拟合。采用上述提出的修正粘弹性本构方程,针对不同曲率的马鞍形成形曲面算例进行受力分析,对比数值分析结果。结果表明,两种修正粘弹性本构模型分析结果相差不大,但整体修正粘弹性本构模型大大降低了材料参数数目,对结构设计分析更为实用。本文提出的修正粘弹性本构方程,可完善现有的膜结构粘弹性分析研究,较为准确的预测实际膜结构工程的受力分析过程,指导工程实践。