作为“21世纪最具代表性的建筑形式”,膜结构开始逐渐进入人们的视线。其中,气承式膜结构因其重量轻、成本低、可重复使用等优点而被广泛应用于大跨度空间。由于国内膜结构起步较晚,目前大多采用防火性能相对较差的PVC膜材。材料本身的热物特性使得其抗火能力不足,在发生火灾后膜结构整体稳定性会受到严重威胁。因此,研究PVC膜材对火反应和火灾下气承式膜结构整体稳定性显得尤为重要。本文开展了一系列不同面层PVC膜材的热解及燃烧特性实验,对获得的燃烧特性参数进行了较为全面的分析,为之后的实验及模拟研究提供了理论经验和数据基础。结果表明:单一面层的三种PVC膜材P1（PVF）、P2（PMMA）和P3（PVDF）,燃烧性能排序为P2<P1<P3;对比P4（PVDF/PMMA）和P5（PVDF/PMMA+TiO₂）,发现阻燃剂TiO₂的加入能有效地提高PVC膜材的阻燃性能。基于ISO 9705标准房间火灾试验和EN ISO 13823单体燃烧测试（SBI）,设计并搭建了小尺寸膜材烧穿实验平台,进行了中间火及墙角火的试验,得到烟气填充及膜材表面温度变化规律,并根据实验结果判定膜材软化熔融温度约为164℃,膜材烧穿临界温度约为257℃;同时建立小尺寸膜结构房间的FDS数值模型,对比分析实验与模拟结果,验证了FDS软件在研究膜结构火灾方面的可行性。结合实际案例,建立了大空间气承式膜结构的FDS数值模型,并对不同火源位置下膜结构表面温度场分布及烟气流动方面的模拟结果进行了分析,并讨论了其整体稳定性。引入临界坍塌节点的概念,将气承式膜结构的泄气过程简化分为降压和坍塌两个阶段,通过理论力学、结构力学以及流体力学等知识计算得出临界坍塌节点,并采用FDS软件模拟研究了开口形式对降压阶段的影响,模拟结果表明;开口面积越大,降压速率越快,随着开口面积从0.5 m²增加到6 m²,降压阶段持续时间T_{cr i}起初会急剧减小,逐渐演变为轻微下降,T_cri与开口面积之间的关系遵循幂函数;开口位置处于中部及底部时开口面积对T_cri的影响效果较为接近,而开口位置处于顶部时开口面积对T_cri的影响效果更为明显;对于固定的开口面积,开口处于顶部时,T_{cr i}呈现最小值,其后是中部位置,而当开口在底部位置时,T_cri则呈现最大值;随着开口面积的增大,开口位于中部和底部位置时T_cri也越来越接近,开口面积为2 m²以上时,T_cri相差甚微。该论文有图80幅,表12个,参考文献81篇。