大跨膜结构是一类新式空间结构,因其在节能、绿色、适用性及施工速度等方面的突出优势,逐渐发展成为体育馆、展览馆、仓储等大型公共建筑的重要形式。尤其,近年随着空气质量日益恶化及人们健康观念的提升,可隔绝雾霾等污染、智能净化空气的充气膜结构逐渐受到青睐,因此针对其结构设计、施工及材料力学性能分析方面的研究成为了热点。充气膜材料本质上是织物增强柔性复合材料,目前作为柔性复合材料的基布主要是平纹织物,但经编类织物因在拉伸、剪切等变形稳定性、刚度、强度等力学性能方面的明显优势,日益成为欧美及我国气承式膜结构的主流材料。由于膜材在实际使用过程中,不可避免地会受到多类型力的共同作用,比如拉伸、剪切作用等,同时不可避免的偶然刺破、风力拉扯、材料的固有损伤和拼接焊缝等因素,都引起膜结构的撕裂损伤破坏。上述材料力学性能是进行结构设计时需要考虑的重要指标,因此,对双轴经编织物膜材料的变形与撕裂损伤力学性能进行研究,对于膜结构的精确设计与安全性评估具有重要意义。本文以充气膜结构用双轴经编织物膜材料为研究对象,采用试验和数值模拟相结合的方法,对双轴经编织物膜材料变形与撕裂损伤力学性能进行了相关研究。主要内容包括:配合DIC（Digital Image Correlation）测量技术完成单轴拉伸、双轴拉伸、双轴剪切、梯形及中心撕裂破坏等一系列力学性能试验测试,结合理论及数值分析深入探讨了所涉及力学性能,得出了经编织物类膜材的变形及撕裂破坏性能规律。首先,对双轴经编织物膜材进行单轴拉伸试验研究,主要研究膜材在7个偏轴角度（0°、15°、30°、45°、60°、75°和90°）上的拉伸力学性能,分析膜材的抗拉强度、断裂延伸率、弹性模量在不同偏轴角度下的特征与规律。研究表明:偏轴拉伸荷载作用下的应力-应变曲线可分为3个典型阶段,曲线的非线性随偏轴角度的变化存在渐变特征;膜材的泊松比与偏轴角度的关系曲线呈“M”型的变化规律;同时,提出了“W”型强度准则对不同偏轴角度上膜材的抗拉强度进行预测。其次,对双轴经编织物膜材进行11种应力比（0:1、1:0、1:1、1:2、1:3、1:5、2:1、2:3、3:1、3:2、5:1）下的双轴拉伸试验。通过对拉伸数据的处理得到膜材的应变特征、弹性模量及泊松比。绘制经、纬向的应变响应曲面,分析了膜材在多种应力比下的响应特征;计算各应力比状态下的弹性参数,并分析了它们的特征与规律;通过DIC数字散斑技术测得膜材目标区域在实验过程中的应变场,并与引伸计测得的应变结果进行对比。研究表明:经纬向应变响应曲面在高应力区域平缓,低应力区域起伏。在经向方向上,高应力比对弹性参数的影响更加明显,且选取的应力比例越多,弹性参数的结果越稳定。再次,对双轴经编织物膜材进行3组应力中值下4组剪应力范围的双轴剪切试验与分析,获得了材料的剪切变形特征及剪应力-剪应变曲线数据,对比分析了应力水平和剪应力范围对剪切和拉伸变形的影响规律;并探讨剪应变、剪切滞回环、剪切模量等参数的变化规律。研究表明:第一次循环的剪切残余应变最大,第二第三次循环之间的剪切应变增量显著减小。随着剪应力范围的增大,滞回环面积逐渐增大,剪切模量逐渐减小。随着应力中值的增大,滞回环面积增大的幅度逐渐减小,而剪切模量逐渐减小,最终都趋于稳定。最后,对双轴经编织物膜材进行梯形撕裂和中心撕裂等试验,分析膜材撕裂破坏特征及强度变形规律。对两类撕裂破坏试验,分析了裂缝长度、裂缝倾角、纱线偏轴角度对试样撕裂性能的影响规律,并结合有限元分析了膜材在不同切缝长度和不同切缝倾角下的破坏规律及裂纹破坏机理。研究表明:撕裂的破坏形态与试件的偏轴角度有关。以45°偏轴角度为界,小于45°和大于45°时撕裂分别沿着纬纱和经纱方向破坏;膜材的撕裂强度主要受承力纱线控制,完整的承力纱线的根数越多,撕裂强度越高。