2 薄膜材料的强度性能
建筑膜材屑化学建筑材料，薄且柔性很大，与一般传统结构中的建筑材料有很大的区别。膜材本身不能抗弯、抗压，抗剪能力也很弱，必须通过预张拉才具有抵抗外载的能力。此外，膜材强度也会由于紫外线的照射、吸湿受潮及温度影响等因素而不断下降。
2.1 膜材的抗拉强度
膜材抗拉试验有单轴抗拉试验和双轴抗拉试验。在实际结构中膜材处于双向受拉应力状态，所以应对薄膜的双轴张拉试验进行充分的研究。
由于膜材织物的织线没有明显的可测截面，最好的测定方法是对材料进行重量和断裂试验。编织物的拉力通常按kP／5cm计。膜材的断裂强度一般是指膜的单轴应力状态下的极限拉断强度，这不符合膜双向受拉的实际情况。一般编织物的受拉强度取决于每厘米中织线的数目、织线的登尼尔(900cm长度的线的重量)以及编织方式。高压结构中对几毫米厚的膜材强度需要超过1000kP／5cm；而低压结构对强度及延伸性能要求较低，通常0．7—1．2mm的膜材达到200-600 kP／5cm的强度即可。也可通过爆破试验测定材料的强度和伸长，对周边夹住的试件用气压或液压充胀至爆破点，爆破压力通常以kP／cm2表示。例如，某种经纬向都具有400kP／5cm拉力的聚酯织物其爆破压力为20 kP/cm2。
建筑膜材在双向受拉时，其应力一应变关系呈明、显的非线性性质，且随两轴之间应力比的变化而变化。复杂的非线性材料规律很不实用，应用近似线性化的材料应力一应变关系导致的误差很小。因为模型制作的误差、裁剪式样的变形、接缝处刚度的增大以及产生的皱折，常会进一步改变应力的分布，加之老化和永久荷载所引起的强度降低等，这种种因素都是很难测定的。所以在对膜结构进行设计时，通常仅考虑结构的几何非线性性质，认为膜材是弹性材料或正交各向异性的材料进行设计计算。
2.2 膜材的抗撕裂强度与粘结强度
可以用中间有小洞或一边有缺口的试件对膜材进行撕裂试验，以取得抗撕裂一延伸性能。粘结强度(kp／cm)是指由于材料受拉时涂层与编织物之间的粘结力。将两块5cm宽的试件用较小的压力叠合，再将其脱开，这种试验被称为“剥皮试验”。与粗纤维织物比较，光洁纤维织物的涂层机械附着能力较差。
膜材的撕裂破坏是由初始的小洞、裂缝及缺陷引发的，应保证建筑膜材在正常使用条件下，产生微小的裂缝或缺陷，但不会迅速扩展导致更大面积的撕裂破坏。膜的抗撕裂能力与其粘结强度有关。粘结强度增加时，抗撕裂一延伸性能会减小。因为膜材的抗撕裂破坏能力主要取决于初始裂缝形状的改变，应调整布丝的受力，而不应限制它的滑移，所以粘结强度不宜过大。此外，抗撕裂一延伸性能还会受到基布材料、编织方法及涂层的影响。
2.3 膜材的强度性能关系
膜材的抗拉强度、粘结强度与抗撕裂强度之间有很大的相关性。基布编织紧密的膜材有很高的抗拉强度，但抗撕裂强度相应较低，这是由于其很高的弹性模量及基布与涂层间的粘结强度较大的缘故。高的弹性模量限制了基布的拉伸、延展，而粘结作用又阻止了基布和涂层间的滑移，进一步限制了膜材的拉伸延展，这种特性使高抗拉强度膜材实际可用的抗拉强度大大降低，因为在实际工程中，膜材的破坏主要是抗撕裂强度不足引起的撕裂破坏。
膜材的疲劳强度比抗拉强度小得多，接缝的强度通常比材料强度小，且由于紫外线的照射会老化、变质，因此需对膜材在外部气候条件下进行性能试验，进行长期的观测。从经济的角度看，膜材的耐久性还是令人满意的。微小的损伤可以修补，除稍加清洗改善透光度外，不需其他的养护和维修。 |
