近年来,随着经济发展,大跨度建筑的需求增加,膜结构建筑由于造型优美、能跨越大的跨度、施工周期短等特点,被广泛应用。不同于传统的结构形式,膜结构是在预应力作用下成形的结构,其“形”和“态”是设计中贯穿始终的问题。膜结构设计的整个过程包括找形分析、荷载分析、裁剪分析等环节,裁剪分析是其中的关键之一。传统分析方法以不考虑裁切线的结构作为找形分析、荷载分析的依据,而实际膜结构的承载能力、位移状况等均是在结构裁剪基础上进行的,这势必造成膜结构设计的偏差,严重的会降低膜材的承载能力,使结构产生褶皱,甚至过早破坏等。针对上述问题,本文主要对下面几个方面进行了研究,并得出一些结论:(1)基于非线性有限元理论进行马鞍形张拉膜结构的找形分析,采用测地线原理,通过最小二乘法、梯度法等获得膜结构裁切线并得到空间裁切膜片。(2)采用等效板单元法将空间曲面裁切片展开成平面膜片;控制节点不平衡力,将平面膜片应力释放,生成膜材下料图。(3)通过热合方式将裁切片连接成整体,重新找形,形成有裁切线的马鞍形张拉膜结构,对结构进行荷载分析。对比有无裁切线的膜结构的找形和荷载分析结果,表明裁切线会降低膜结构的承载能力,且膜结构的破坏往往始于裁切线周围。本文的研究从膜结构的实际分析和加工制作环节考虑,突出了膜结构中裁切线的影响作用,这对张拉膜结构的设计有一定指导意义。