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荷载一般包括风荷载、雪荷载、预张力、自重、活荷载以及施工荷载等,其中风荷载、雪荷载、预张力一般为张拉膜结构设计控制荷载。由于张拉膜结构的材料柔性,在初始预张力和外荷载作用下易发生大位移,在变形后的形状下结构达到平衡, 因此, 结构的平衡方程不能在初始位移建立,要考虑变形,采用几何非线性理论与方法进行分析。张拉膜结构的荷载非线性分析方法应该和初始找形分析方法一致。对于索系,常采用二结点直线或曲线空间铰结柔性杆单元,对于采用小模量法找形的膜材,荷载分析可采用三角形单元几何非线性分析法。荷载分析的目的是确定结构在荷载作用下的变形以及校核初始预应力是否满足要求。采用非线性有限单元法作静力分析时,由于膜材为非抗压性材料,设单元主应力为σ1 , σ2 , 并且σ1 > σ2 ,那么当σ1 > 0, σ2 > 0时,单元正常工作;当σ1 < 0, σ2 < 0时, 单元退出工作;当σ1 > 0, σ2 < 0时,单元为单向受拉,此时以转换的应力和刚度进行重新迭代。在迭代过程中, 若出现受压单元,说明结构的初始刚度不够, 呈现病态,应重新回到找形中,对结构进行修改。
有时还要对张拉膜结构进行动力分析, 主要为地震作用及风振响应。膜结构由于自重轻, 因此具有天然的良好的抗震性能。根据《建筑抗震设计规范》ＧＢ50011 - 2001第5. 3. 3条规定:长悬壁和其他大跨度结构的竖向地震作用标准值, 8 度和9度分别可取该结构构件重力荷载代表值的10%和20%, 设计基本加速度为0. 3ｇ时, 可取该结构构件重力荷载代表值的15%。一般膜结构及其附件重量约0. 30 ——0. 75ｋＮ/ｍ2 ,因此对于8度区,地震作用代表值也仅为0. 03 ——0. 075ｋＮ/ｍ2 , 故一般情况下,地震作用对张拉膜结构的影响不大。对于风载, 目前在设计中仍多沿用风振系数将风荷载等效为静荷载。张拉膜结构质量很轻且刚度较弱,因此风振响应分析将是其设计计算中的一个难点问题。目前已有文献利用Ｎｅｗｍａｒｋ法和Ｎｅｗｔｏｎ Ｒａｐｈｓｏｎ迭代法,并考虑了风与结构耦合作用的非线性动力增量平衡方程,在这方面取得了成果,文章编辑来自文鼎技术部。文章来源自http://www.wendingmo.com/a/news/2015/0624/828.html。
  
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