膜结构由于其新颖多姿的外表形式和清晰高效的传力方式,近年来得到越来越广泛的应用。但是在膜材的制造、运输、安装和使用过程中,不可避免地会出现初始缺陷,而缺陷附近的应力集中使得膜结构在低应力水平下就可能发生撕裂破坏,因而撕裂破坏是膜结构的主要破坏模式,膜材的抗撕裂性能对于膜结构的整体安全性至关重要。然而,由于对膜材撕裂机理的认识还不够深刻,各国的膜结构设计规范都没有关于膜材抗撕裂性能的规定条文,目前的研究也还存在撕裂试验方法不统一、理论研究相对薄弱、数值模拟方法不够深入等问题,对于膜结构的抗撕裂设计还缺乏指导性的建议。基于以上原因,本文以断裂力学理论为基础,建立从试验到理论、数值模拟以及撕裂抗力评定方法的膜材抗撕裂性能分析框架,研究膜材抗撕裂性能与各影响因素之间的关系,揭示膜材的撕裂破坏机理,提出可供设计参考的膜材抗撕裂性能评定方法。主要工作包括以下几个方面:（1）选用中心裂缝撕裂试验方法,研究PTFE膜材和PVC膜材在单轴和等应力双轴受力下的抗撕裂性能,并考虑裂缝长度和角度的影响。结合撕裂破坏过程图像以及荷载-位移曲线,得到了膜材的撕裂破坏模式和撕裂剩余强度变化规律。对于双轴撕裂试验,还基于2D DIC技术获得了撕裂过程中裂缝尖端附近的应变场变化规律。（2）在线弹性断裂力学（LEFM）理论的基础上,进一步考虑裂缝尖端损伤区的影响,提出了一种新的撕裂剩余强度模型。该模型解决了传统强度准则模型依赖经验假设和数据拟合、传统LEFM准则模型只适用于大裂缝工况的问题,并且具有表达式简单、参数物理意义明确的优点,因而十分便于工程应用。根据提出的模型,给出了传统LEFM准则的适用范围,建立了单双轴撕裂剩余强度的分析方法以及工作应力范围内的允许裂缝长度。（3）引入混凝土断裂力学中的裂缝带模型,提出了建筑膜材撕裂破坏数值模拟方法的基本框架。针对建筑膜材的特点,建立了建筑膜材的弹性本构模型、损伤起始准则、损伤演化准则和断裂准则。基于虚拟裂纹闭合法,得到了与裂缝长度无关的材料断裂抗力常数——断裂能。通过自主开发的材料本构子程序,讨论了适用于膜材的损伤软化曲线、网格依赖性问题和参数敏感性问题。通过与Abaqus内嵌的CZM模型进行比较,证明了本文数值模型的准确性和高效性。（4）基于前面提出的数值模拟方法,对膜材的单双轴撕裂破坏机理和抗撕裂性能进行了仿真分析。仿真结果与试验结果和理论值进行了对比验证,并从宏观的荷载-位移曲线以及局部的应力分布和损伤演化等角度,分析了不同裂缝长度、角度、试件尺寸以及裂缝位置等影响因素下的撕裂破坏机理,提出了无尺寸效应撕裂剩余强度概念及其所需满足的条件。（5）针对如何在设计阶段考虑膜结构抗撕裂性能的问题,提出要以合理选材为主。据此,提出膜材的撕裂抗力常数指标KIC及其计算方法。最后,以工作应力范围内的允许裂缝长度为依据,提出膜材撕裂抗力分级评定方法,给出各等级所需的最小断裂韧度值。