薄壳结构具有刚度大、自重轻、用料省、整体性能好、承载力高、造型美观等诸多优点。在近几年引进充气膜混凝土的施工技术以来,混凝土薄壳结构已越来越多地应用在国内的工程之中。但是,目前国内针对薄壳结构的设计方法依旧不够成熟,《混凝土结构设计规范》在针对壳单元的设计方面没有详细的论述。针对这种情况,本文基于三层板模型以及拉压杆模型,介绍了一种复合三层板模型的设计方法,用于承接壳单元有限元分析所得到的内力结果,从而进行截面设计。本文介绍了复合三层板模型方法的设计思路和推导过程。通过三层板模型将壳体分成中间层和上下层,将8个内力转化分离到不同层。中间层用于抵抗面外剪力和外层板传递的剪力,上下外层板用于抵抗壳单元的弯矩、扭矩、面内轴力和面内剪力。针对不同层进行受力分析:对于中间层,按照建筑荷载规范进行抗剪设计;对于上下外层板,运用拉压杆模型对力进行分解,计算具体的钢筋受力和混凝土压力。最后根据受力结果进行混凝土和钢筋设计。本文使用PyQt设计了一个小程序,能够批量地处理数据和解决迭代过程,并能够实现复合三层板模型方法设计的全过程。最后,结合具体的工程案例,将传统方法与本文方法的设计结果进行对比,得出以下结论:(1)复合三层板模型方法相比传统设计方法能够无缝衔接有限元软件分析的内力结果,并且设计过程依然简单易操作。(2)本文方法设计结果不违背我国规范的有关规定,考虑了平面内剪力和扭矩对于壳单元设计的影响,设计结果也相对合理。(3)对于剪力和扭矩相对轴力和弯矩较小的情况,可以采用传统方法进行设计,忽略剪力和扭矩的影响;而对于剪力和扭矩较大的情形,本文方法的配筋计算结果会相应变大,更有参考价值。