在建筑工程领域中,膜结构凭借其轻质,良好的可塑性,透光性等一系列独特的优势,在大型体育馆场,展览会场,购物中心等大空间建筑方面的发展越来越迅速。薄膜/基层体系作为膜结构中的一种形式,在日常生活中也同样有着广泛的应用,例如道路的路基与路面,房屋的屋顶与防水层,喷有漆体的桌面等都可以当作为薄膜/基层体系。薄膜/基层体系的运用要求薄膜与基层间具有充足的粘附强度。而膜/基界面的粘附强度不仅是薄膜/基层体系质量评价的关键指标,还是薄膜/基层体系能够发挥正常的使用性能(力学、化学和物理等)的根本前提。因此,正确评价膜/基界面粘附强度是十分必要的。但是要测量膜/基界面的粘附强度,需要知道其表面薄膜的力学性质(即薄膜的弹性模量,泊松比,残余应力)。现阶段,膜/基体系的力学性质测量工作大部分都是分开测量表面和界面信息。这样的做法虽然简单易行,但是没有考虑表界面性质间的相互影响以及两次独立实验可能带来的误差,这就会影响到测量结果的精度。为了消除这一误差,在我们之前工作中,提出了“同步测量”的概念。所谓的同步测量技术是一种通过对同一次实验所得到的实验数据进行力学分析以得到表面薄膜的弹性模量,泊松比,残余应力,以及膜/基界面的粘附强度的方法,因此这一技术可以有效地消除两次实验带来的误差。但是现有同步测量技术仍存在一些问题,例如:大多数同步测量方法忽略了表面薄膜可能存在有残余应力;测量所基于的圆薄膜问题的求解过程中通常采用“小转角假设”,因此当薄膜发生较大挠度变形时这一假设会带来明显的误差等等。本课题针对以上这两个问题提出了一种改进的方法,进而提高测量结果的精度。本论文首先较为系统地对膜/基体系的力学性质表征理论进行了研究,并且针对现有的同步测量技术所存在的问题,提出了一种改进的膜/基体系力学性质同步表征技术并给出了所用的实验装置。然后对该同步表征技术所依据的力学模型进行了详细的解析求解,在引入初始应力的同时也放弃了“小转角假设”,利用幂级数法重新对“圆膜问题”进行解析求解,进而完善了“圆膜问题”的理论。最后为了表明“放弃小转角假设”与考虑初始应力对力学模型计算结果带来的影响,利用本文所提出的“圆膜问题”求解方法与现有的几种求解方法进行了对比分析。并且通过一个算例验证了所提出的同步表征技术的正确性,同时也给出了具体的操作方法。本论文的主要创新之处在于:考虑了膜/基体系的表面薄膜可能存有残余应力的前提下,同时在力学模型的求解过程中放弃了圆膜问题的“小转角假设”,从而大幅提高了测量结果的精度。对今后同步测量理论的发展具有积极的促进作用。