從結構形式上膜結構建筑可簡單地概括為充氣式、骨架式和張拉式三大類口。
　　
　　1.充氣式膜結構（Air Supported Membrane Structure）
　　
　　充氣式膜結構是依靠膜曲面內外氣壓差來維持膜曲面的形狀。這種索膜建筑歷史較長，但因在使用功能上明顯的局限性（如形象單一、空間要求氣閉等），使其應用面較窄；但充氣式索膜體系造價較低，施工速度快，在特定的條件下又有明顯優勢。1970年日本大阪萬國博覽會的美國館，采用的就是這種結構，它標志著膜結構的開始。 　　2.骨架式膜結構（Framework Membrane Structure）
　　
　　骨架式索膜建筑常在某些特定的建筑中被采用，是由于其結構形式本身的局限性（骨架體系自平衡，膜體僅為輔助物，使膜體強度高的特點發揮不足等）；而骨架形式與張拉形式的結合運用，常可取得更富于變化的建筑效果。骨架式索膜體系建筑表現含蓄，結構性能有一定的局限性，造價低于張拉式體系。1996年亞特蘭大奧運會主體育館（佐治亞穹頂）為這類結構的典型工程。
　　
　　3.張拉式索膜結構（Tensioned Cable-Membrane Structure） 　　張拉式索膜建筑可謂索膜建筑的精華和代表。張拉索膜結構中膜曲面通過預應力維持自身形狀，膜既是建筑物的圈護體又作為結構來抵抗外部荷載效應。由于其建筑形象的可塑性和結構形式的高度靈活性和適應性，該結構形式的應用極其廣泛。張拉式索膜結構又可分為索網式、脊谷式等。這種體系富于表現力，結構性能強，但造價稍高，施工精度要求也高。這類工程更典型的是美國丹佛機場候機大樓。
　　
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