張拉膜結構是一種構造僅攜帶元件的張力和無壓縮或彎曲。拉伸這一術語不應與張拉整體相混淆，張拉整體是一種具有拉伸和壓縮元素的結構形式。張拉膜結構是最常見的薄殼結構類型。大多數張拉膜結構由某種形式的壓縮或彎曲元件支撐，例如桅桿，壓縮環或梁。

張拉膜結構是最經常用作屋頂，因為它們可以經濟地和有吸引力的跨越大的距離。張拉膜膜結構也可以用作完整的建筑物，一些常見的應用是體育設施，倉儲和存儲建筑物以及展覽場地。

在二十世紀后期，張拉膜結構形式只在大型結構中得到了更嚴格的分析和廣泛應用。長期以來，拉伸結構一直用于帳篷中，其中繩索和帳篷桿為織物提供預張力并使其承受負荷。

俄羅斯工程師最早開發張拉膜結構，殼和膜的應力和變形實際計算。Shukhov 為1896年的Nizhny Novgorod Fair設計了八個拉伸結構和薄殼結構展覽館，占地面積27,000平方米。最近大規模使用膜覆蓋的張拉膜結構是Sidney Myer音樂碗，建于1958年。

安東尼奧·高迪反過來使用這個概念為Colonia Guell教堂創造了一個僅壓縮的結構。他創建了教堂的懸掛張拉膜模型，以計算壓縮力并通過實驗確定柱和拱頂幾何形狀。

這個概念后來得到了德國建筑師兼工程師Frei Otto的支持，他首次使用這個概念是在蒙特利爾67世博會建造西德館。奧托接下來要使用的理念，為奧林匹克體育場的屋頂1972年夏季奧運會在慕尼黑。

具有顯著張力構件的結構類型

結構形式

空氣支撐結構是拉伸結構的一種形式，其中織物封套僅由加壓空氣支撐。

大多數織物結構的強度來自雙彎曲形狀。通過迫使織物呈現雙曲率，織物獲得足夠的剛度以承受其承受的載荷。為了產生足夠雙重彎曲的形狀，通常需要預拉伸或預應力織物或其支撐結構。

尋找形式

依賴于預應力來獲得其強度的結構的行為是非線性的，因此除了非常簡單的電纜之外的任何東西在20世紀90年代之前都非常難以設計。設計雙曲線織物結構的最常見方法是構建最終建筑物的比例模型，以便了解它們的行為并進行形式尋找練習。這種比例模型通常使用襪子材料或緊身衣或肥皂膜，因為它們以與膜結構非常相似的方式表現。

肥皂膜在每個方向上具有均勻的應力并且需要形成封閉的邊界。它們自然形成最小的表面 – 具有最小面積并且體現最小能量的形式。然而，它們很難衡量。對于大型膠片，其重量會嚴重影響其形狀。

線性結構

懸索橋

垂褶的電纜

斜拉梁或桁架

電纜桁架

直拉索

三維結構

自行車車輪（可用作水平方向的車頂）

3D電纜桁架

Tensegrity結構

表面應力結構

預應力膜

氣動應力膜

面料結構