索膜建筑是20世纪70年代发展起来的一种新型建筑体系,是空间结构的重要组成部分,目前被广泛应用大跨度场馆中。国内外学者对索膜结构理论研究较多,但对其应用研究相对较少;设计时大都依靠经验进行膜材、矢跨比以及预张力的选择,然后再调整、验算其结构性能。因此,深入研究设计参数变化对索膜结构优化的影响,具有重要的工程应用价值。本文总结了膜材料的性能和特点,索膜结构的设计要素及设计内容,分析了膜材料对索膜结构设计的影响。在分析比较索膜结构找形的三种方法——动力松弛法、力密度法和非线性有限元法的基础上,结合小弹性模量法,提出基于有限元理论的综合分析法,并运用ANSYS软件对典型曲面进行找形分析,验证了综合分析法的可行性。结合倒伞形膜结构找形分析,研究了张拉刚度、预张力以及边界条件变化对索膜结构找形的影响。分析总结了索膜结构设计时需考虑的荷载种类及荷载组合,推导了雨雪荷载计算公式。运用ANSYS分析软件对多边鞍形曲面进行静力荷载分析,研究了张拉刚度、初始预张力、矢跨比以及环境温度等基本参数变化对索膜结构荷载分析的影响。以可靠性为评比依据,通过对某大型场馆膜结构的初始设计模型进行优化;分析比较优化前后结构方案,为今后的设计和施工提供了一定的理论依据。