一、結構要素：

　　膜結構看臺結構為了承受荷載和覆蓋空間需具備三個要素：拓撲、外形與剛度。拓撲，即指建筑在一定邏輯下所具有的結構關系或構造關系，與此同時，在一定拓撲關系下，結構必須要滿足其外形要求以及連接要求，不僅建筑功能如此，結構受力也應該符合這樣的邏輯。結構的拓撲和外形要素是結構的幾何要素。結構需承受荷載，故其自身也有一定的剛度要求，但是，并不是所有的幾何體都具有剛度，因此，具有一定剛度的幾何形體才被稱作是結構。

　　張拉式膜結構同樣具有拓撲、形態以及剛度這三要素，然而它與其他傳統的結構形式的較大區別在于使用的結構材料的剛度。梁柱、拱、桁架等這些傳統的建筑結構采用的是剛性材料，結構可以直接從材料中獲取剛度。而張拉式膜結構使用的結構材料是膜材，膜材作為一種柔性材料，只能受拉，不具有受壓能力，必須通過施加預應力獲取剛度，來圍合成具有一定拓撲關系的幾何形態，從而使其具有承受荷載的能力。據此，要想表現張拉式膜結構的技術特色，必須緊緊依膜材這一特性，并將“柔”展現出來，來展現其與傳統的剛性結構不一樣的風采。

　　二、力學特征：

　　張拉式膜結構看臺由于其受力狀態，需要滿足一定的幾何要求，即負高斯曲面。在幾何領域中，按照曲面在兩個主曲率方向上的曲率乘積，可以分為正高斯曲面、負高斯曲面以及零高斯曲面。球面屬于典型的正高斯曲面，即曲面上的每一點的曲率半徑的向量積為整數；而對于零高斯曲面，曲面上每個點的曲率半徑的向量積是零，柱面就是典型的零高斯曲面。負高斯曲面上過每一點的兩個主曲率半徑的向量積為負數，即曲率半徑的符號相反，如雙曲面和錐面，故此類曲面也叫做互反曲面。

　　假設膜面上有一個極小點A，用兩條經過該點的互相垂直的兩條索來維持平衡，那么，必然有一條索向上彎曲，來承受質點A受到的向下的力，也必然有一條索向下彎曲，來承受質點A向上的力，兩根索互為反向，受力平衡。由此類推，要使膜面上的每個點都保持平衡，那么這個面必為負高斯曲面。張拉式膜結構穩定的基本要素即膜曲面為負高斯曲面。與此同時，通過對膜曲面施加一定的預應力，使膜面獲得一定的剛度，以承受來自外界的荷載。張拉式膜結構的受力狀態表現在膜面造型上是豐富多彩的，但是一定要符合內部的力學邏輯。

　　建筑師在進行張拉式膜結構看臺造型創作過程中，充分了解負高斯曲面的概念及特性可以在方案前期排除那些不滿足膜結構受力的空間形態，從而加快了建筑設計的效率，避免了一些無謂的工作。