空气支承式膜结构的计算分析与其它类型的膜结构的计算分析在理论上没有区别，同样采用含有膜单元的非线性有限元方法。设计过程依然是初始形态设计、荷载效应分析、裁剪设计。重要的区别在于空气支承式膜结构始终存在一个内部空气压力。

这里先定义几个名词：

最小工作内压，是指在正常气候条件、正常使用条件，结构能维持稳定的最小气压，一般不低于200Pa。

最大工作内压，是指在最不利的荷载作用下，满足膜材设计强度、结构不会出现过大的变形的气压值。

正常工作内压，是指在正常气候条件、正常使用条件、常遇荷载作用下，结构能维持稳定的气压值，并应保持室内环境的舒适度。一般取250Pa（250Pa=0.25kN/m2=0.00247大气压），大气压变化不到3‰，因此人进入到充气状态下的膜结构建筑内，基本感觉不到压力的变化。

本项目取膜的初始预张力为4kN/m、正常工作内压为250Pa进行初始形态设计，并以此作为裁剪设计的基础。初始形态设计结果如图8所示。

 三、荷载效应分析

北京地区，基本雪压为0.4kN/m2，基本风压为0.45kN/m2，风振系数取1.2，体型系数采用封闭式落地拱形屋面，考虑了沿建筑纵向及横向两种风向。

由于雪荷载作用方向向下，抵消了一部分充气压力，膜面张力减小，从而降低了膜结构的刚度。因此，一般情况下空气支承式膜结构在暴雪来临之前，需要提高充气压力至最大工作内压，本项目取650pa。而风荷载在结构大部分区域产生负压，作用方向向上，荷载效应与充气压力效应一致，膜面张力叠加。因此，一般情况下空气支承式膜结构在强风来临之前虽然也需要提高充气压力，增加膜结构刚度，避免结构过大变形，但是不需要提高至最大工作内压，本项目取500pa。

荷载组合如下：

(1) 1.20 恒载+1.0初始预张力+1.0最小工作内压200pa

(2) 1.20 恒载+1.0初始预张力+1.0最大工作内压650pa

(3) 1.00 恒载+1.0初始预张力+1.0强风工作内压500pa

(4) 1.20 恒载+1.0初始预张力+1.0最大工作内压650pa + 1.40活载工况（雪荷载）

(5) 1.00 恒载+1.0初始预张力+1.0强风工作内压500pa + 1.40风载工况（纵向风）

(6) 1.00 恒载+1.0初始预张力+1.0强风工作内压500pa + 1.40风载工况（横向风）