一、结构要素：

　　膜结构看台结构为了承受荷载和覆盖空间需具备三个要素：拓扑、外形与刚度。拓扑，即指建筑在一定逻辑下所具有的结构关系或构造关系，与此同时，在一定拓扑关系下，结构必须要满足其外形要求以及连接要求，不仅建筑功能如此，结构受力也应该符合这样的逻辑。结构的拓扑和外形要素是结构的几何要素。结构需承受荷载，故其自身也有一定的刚度要求，但是，并不是所有的几何体都具有刚度，因此，具有一定刚度的几何形体才被称作是结构。

　　张拉式膜结构同样具有拓扑、形态以及刚度这三要素，然而它与其他传统的结构形式的较大区别在于使用的结构材料的刚度。梁柱、拱、桁架等这些传统的建筑结构采用的是刚性材料，结构可以直接从材料中获取刚度。而张拉式膜结构使用的结构材料是膜材，膜材作为一种柔性材料，只能受拉，不具有受压能力，必须通过施加预应力获取刚度，来围合成具有一定拓扑关系的几何形态，从而使其具有承受荷载的能力。据此，要想表现张拉式膜结构的技术特色，必须紧紧依膜材这一特性，并将“柔”展现出来，来展现其与传统的刚性结构不一样的风采。

　　二、力学特征：

　　张拉式膜结构看台由于其受力状态，需要满足一定的几何要求，即负高斯曲面。在几何领域中，按照曲面在两个主曲率方向上的曲率乘积，可以分为正高斯曲面、负高斯曲面以及零高斯曲面。球面属于典型的正高斯曲面，即曲面上的每一点的曲率半径的向量积为整数；而对于零高斯曲面，曲面上每个点的曲率半径的向量积是零，柱面就是典型的零高斯曲面。负高斯曲面上过每一点的两个主曲率半径的向量积为负数，即曲率半径的符号相反，如双曲面和锥面，故此类曲面也叫做互反曲面。

　　假设膜面上有一个极小点A，用两条经过该点的互相垂直的两条索来维持平衡，那么，必然有一条索向上弯曲，来承受质点A受到的向下的力，也必然有一条索向下弯曲，来承受质点A向上的力，两根索互为反向，受力平衡。由此类推，要使膜面上的每个点都保持平衡，那么这个面必为负高斯曲面。张拉式膜结构稳定的基本要素即膜曲面为负高斯曲面。与此同时，通过对膜曲面施加一定的预应力，使膜面获得一定的刚度，以承受来自外界的荷载。张拉式膜结构的受力状态表现在膜面造型上是丰富多彩的，但是一定要符合内部的力学逻辑。

　　建筑师在进行张拉式膜结构看台造型创作过程中，充分了解负高斯曲面的概念及特性可以在方案前期排除那些不满足膜结构受力的空间形态，从而加快了建筑设计的效率，避免了一些无谓的工作。