近年来膜结构建筑以美观新颖的造型受到人们的喜爱。膜结构建筑质量轻,自洁性好。两种常用的膜结构建筑材料为织物膜材和薄膜。此外,织物膜材被应用于飞艇研制、高空气球等,在气象监测、通信侦察方面有广泛的应用前景。本文以织物膜材为研究对象,综合运用理论分析、加载试验等方法对其在双轴加载下的力学性能进行研究。主要内容包括:双轴试验技术、双轴剪切试验、双轴拉伸试验、双轴撕裂试验。首先,在现有试验机的基础上,研制新的双轴试验机。新的双轴试验机采用新的夹具,使膜材安装更加方便。取消了原来试验机中的连杆装置,同时将比例溢流阀直接安装在油缸上,提高了油缸控制精度。此外,新的试验机在力传感器、电路系统方面都有改进,试验机加载精度、测量精度都有很大提高。其次,对膜材双轴剪切试验方法和剪切力学性能进行研究。目前还没有关于双轴剪切试验方法统一的标准,需要从试验方法和计算方法两方面来考虑。试验采用斜45°十字形试件进行双轴剪切加载,对不同加载曲线进行研究。采用新的剪应变计算方法,讨论了剪切模量的计算方法。采用Uretek5876、Uretek5893、Uretek3216LV三种蒙皮膜材进行双轴剪切加载,并对其剪切力学性能进行讨论。再次,基于升级试验系统实现了速度控制和力控制的双轴拉伸加载。采用多应力比加载,分别对Uretek5876、Uretek5893、Uretek3216LV进行双轴拉伸试验。讨论经纬向应力比不同组合时,弹性模量的变化情况。工程应用中,可根据膜材处于不同应力比范围选择合适的弹性模量。最后,对Uretek3216LV蒙皮膜材进行双轴撕裂加载,记录材料破坏时力和位移。分别研究了切缝长度、切缝角度、应力比对材料破坏强度的影响。