膜结构是现代空间结构体系的一个重要分支,凭借丰富多彩的造型、适宜的经济性、优异的建筑和结构特性,从其诞生就迅速在世界各地发展起来。与传统结构设计不同,膜结构设计主要包括三个阶段：找形分析、荷载分析、裁剪分析。其中,找形分析是膜结构工程设计的基础和关键,关系到整个结构体系是否合理、经济、美观。 本文全面介绍了膜结构分析的全过程,并在总结膜结构找形分析研究现状的基础上,作了以下的研究工作：首先研究了膜结构弹性大变形问题采用物质描述的应力、应变量度,然后详细研究了对膜结构的有限元U.L.格式,完整推导了用于膜结构分析的几何非线性有限元基本格式；研究局部坐标系中四边形膜单元的计算方法,采用4结点四边形等参单元,推导了用于四边形膜单元的等效节点力列阵和单元刚度矩阵,给出了整体坐标系和局部坐标系之间的转换关系,采用了Newton-Raphson法求解非线性方程,编制了用于张力膜结构找形分析的有限元程序。另外,本文对膜结构的荷载分析,褶皱单元的处理以及膜的剪裁做了简单的探讨。 按照非线性有限的理论和所推动的四边单元的计算方法,选用Fortran90语言,编制了膜结构找形几何非线性有限元程序。运用本文的方法和程序,本文将几个基本形状以及膜结构工程实例的找形结果与理论结构、与商用软件Easy作对比,表明四边形单元可以运用于膜结构的找形分析,能实现膜结构初始形态分析可靠的数值计算。