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。根據不同工況下計算出的索、膜、梁、桿等結構構件中的內力分布的更不利情況，來選定索、膜等材料的型號及尺寸，確定詳細的節點做法及構造措施等。因此，經濟安全的索建筑必須經過仔細地內力分析后才能完成，不是憑經驗拍在腦袋就能確定的了的，是不能用搭帳篷的的傳統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經驗假定一預應力值一預應力值及分布，然后經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。
剪裁分析就是在預應力狀態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下進行的，如何在預應力的形體上進行無應力狀態下的裁剪分析，國內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、動態規劃法與平面熱應力原理相結合的有限元法等方法
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