水立方”即中國(guó)國(guó)家游泳中心，是大的膜結(jié)構(gòu)工程，也是一個(gè)完全由膜結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行全封閉的大型公共建筑。2003年7月，“水立方”的設(shè)計(jì)方案確定，12月正式奠基，經(jīng)過(guò)近5年的建設(shè)，終建設(shè)完成。

建成之后的“水立方”是一個(gè)177米X177米的方形建筑，高31米，建設(shè)規(guī)模約8萬(wàn)平方米，其中突出的設(shè)計(jì)便是膜結(jié)構(gòu)氣枕。整個(gè)建筑在鋼結(jié)構(gòu)的內(nèi)外表面分別布置有氣枕，即屋面和墻面均為雙層充氣膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。另外的還是與建筑施工設(shè)計(jì)的有關(guān)，結(jié)構(gòu)的合理的受力的是均勻的，也會(huì)是大大的是延長(zhǎng)了膜結(jié)構(gòu)的一個(gè)的壽命。形狀不規(guī)則、大小不一的氣枕按照一定的規(guī)律排布在屋面和墻面的內(nèi)外表面上。安裝成功的氣枕可以通過(guò)事先安裝在鋼架上的充氣管線(xiàn)充氣變成“氣泡”，整個(gè)充氣過(guò)程由電腦智能監(jiān)控，并根據(jù)當(dāng)時(shí)的氣壓、光照等條件使得“氣泡”保持狀態(tài)。

膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也迥異于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)。柔性的膜材的是僅當(dāng)賦予的是適當(dāng)?shù)念A(yù)張力的時(shí)才具有確定的形狀和抵抗外荷載的剛度，才是真正的是成為“結(jié)構(gòu)”的，因此初始形態(tài)分析在膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中具有基本意義。裁剪分析是膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中又一個(gè)特殊問(wèn)題：膜結(jié)構(gòu)的曲面形狀一般來(lái)說(shuō)是不可展的，裁剪分析就是要求在平面膜材上合理放樣，以盡可能地?cái)M合空間曲面上的相應(yīng)條塊。當(dāng)膜結(jié)構(gòu)在平衡位置附近出現(xiàn)變形時(shí)，可產(chǎn)生兩種回復(fù)力：一個(gè)是由幾何變形引起的。而且，膜結(jié)構(gòu)的初始形態(tài)分析和裁剪分析不僅是單純的力學(xué)問(wèn)題或技術(shù)問(wèn)題;其初始形態(tài)分析與建筑造型密不可分，而膜材拼縫構(gòu)成的圖案經(jīng)常是重要的室內(nèi)裝飾手段和表現(xiàn)內(nèi)部空間的有力工具。所以膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)從一開(kāi)始就要求建筑師與結(jié)構(gòu)工程師緊密配合、相互協(xié)作。事實(shí)上，這種新穎體系的建筑方案和結(jié)構(gòu)方案是統(tǒng)一的整體，應(yīng)當(dāng)是結(jié)合在一起同時(shí)進(jìn)行并完成的。

以前的裁剪的方法都是無(wú)法的是給出曲面任一點(diǎn)處的曲率。而本軟件的是因?yàn)椴捎玫氖乔婺さ膯卧?，所以是可以的是得到每個(gè)單元的曲率的。如果是相鄰單元曲率的是相差很大的，說(shuō)明是在這個(gè)的位置，曲面的扭曲的很?chē)?yán)重，如果裁剪縫在此處不切斷重新開(kāi)始，那么裁剪膜塊的邊界在此處就會(huì)有很大的弧形。從相鄰單元曲率的變化趨勢(shì)，可以判斷出測(cè)地線(xiàn)的大致走向。膜結(jié)構(gòu)工程是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，包括方案設(shè)計(jì)，設(shè)備選取，材料選擇，施工安裝，后期維護(hù)等等?！∈钦倚畏治龅倪^(guò)程中的平面的網(wǎng)格劃分的時(shí)，就要是考慮的是到膜材料的幅寬的。盡量的是使一塊膜布中包含的膜單元是完整的，否則的還是要是通過(guò)插值的計(jì)算確定是膜塊邊界點(diǎn)的位置。如果邊界比較平直，可以考慮用一個(gè)膜塊的長(zhǎng)邊作為這條邊界。否則只能用多個(gè)膜塊的短邊拼接成這條邊界。

要保證膜結(jié)構(gòu)正常工作的另一個(gè)重要條件就是要形成互反曲面。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)為了減小結(jié)構(gòu)的變形就必須增加結(jié)構(gòu)的抗力;而膜結(jié)構(gòu)是通過(guò)改變形狀來(lái)分散荷載，從而獲得小內(nèi)力增長(zhǎng)的。以前的是老式的停車(chē)棚的所已經(jīng)是被淘汰的，因?yàn)樗氖褂玫哪晗奚?，而且是遮風(fēng)擋雨的效果是并不好的。當(dāng)膜結(jié)構(gòu)在平衡位置附近出現(xiàn)變形時(shí)，可產(chǎn)生兩種回復(fù)力：一個(gè)是由幾何變形引起的;另一個(gè)是由材料應(yīng)變引起的。通常幾何剛度要比彈性剛度大得多，所以要使每一個(gè)膜片具有良好的剛度，就應(yīng)盡量形成負(fù)高斯曲面，即沿對(duì)角方向分別形成“高點(diǎn)”和“低點(diǎn)”。