膜結構的設計由于其自身的特點不同于一般傳統(tǒng)結構形式，技術上必須經(jīng)過如下4個步驟：
　　一、建筑方案設計（architecture design)
　　一般同建筑師根據(jù)業(yè)主的意圖、功能要求、環(huán)境條件等初步確定建筑的平面形狀尺寸、空間形式及三維造型、凈空、體量等，并基本確定各控制點的坐標。綜合考慮經(jīng)濟和施工工藝等技術條件，與膜結構工程師、業(yè)主及施工技術人員等一起確定經(jīng)濟合理的初步設計方案。

　　二、找形分析（form-finding)
　　對于膜結構而言，在沒有施加預應力之前，是沒有結構剛度的，也就是說膜結構任何時候不存在無應力狀態(tài)。由于膜材料本身沒有抗彎剛度，其曲面形狀與預應力的大小和分布是一一對應的，因此在控制點坐標確定后，給定一合理的預應力值及其分布，才能確定合適的膜曲面形狀。預應力值的大小與分布是需根據(jù)多方面的條件進行反復調(diào)整后綜合確定的，這個過程叫找形分析。此過程與方案設計過程往往密不可分，需反復調(diào)整方可既滿足建筑形狀的要求又保證結構的經(jīng)濟合理及安全可靠。

　　三、荷載分析(load-analysis)
　　膜結構的控制荷載通常是風載和雪載。在荷載作用下膜結構的變形較大，因此精確計算結構的變形和應力分布要用幾何非線性方法進行。根據(jù)不同工況下計算出的索、膜、梁、桿等結構構件中的內(nèi)力分布的更不利情況，來選定索、膜等材料的型號及尺寸，確定詳細的節(jié)點做法及構造措施等。因此，經(jīng)濟安全的索建筑必須經(jīng)過仔細地內(nèi)力分析后才能完成，不是憑經(jīng)驗拍在腦袋就能確定的了的，是不能用搭帳篷的的傳統(tǒng)思想不設計膜結構的。
　　荷載分析的另一個目的是檢驗確定索、膜中初始預張應力，一般不說在找形分析時先根據(jù)經(jīng)驗假定一預應力值一預應力值及分布，然后經(jīng)荷載分析來判斷其合理性，即預應力的大小與分布應使在更不利工況下必須滿足使用要求、整體和局部位移要求及排水功能等要求。

　　四、剪裁分析（cutting)
　　剪裁分析就是在預應力狀態(tài)下的曲面形體上尋求合理的裁剪位置及其分布，然后按照一定的方法三維曲面展開為二維平面。為物盡其用，一般要按照膜材料幅寬進行裁剪，但要兼顧到膜面曲率變化情況。由于膜材料具有雙向異性性質，故裁剪線的布置要與計算時所設定的經(jīng)緯向一致，才能保證計算結果與實際相符。膜材料的裁剪下料通常是在無應力狀態(tài)下進行的，如何在預應力的形體上進行無應力狀態(tài)下的裁剪分析，國內(nèi)外的學者已進行了較為深入的研究，提出了諸如幾何法、更小二乘法、動態(tài)規(guī)劃法與平面熱應力原理相結合的有限元法等方法。