膜結構的荷載效應分析，應在初始形態分析確定的幾何形狀和預應力的基礎上，考慮各種可能的荷載組合情況對膜結構內力和變形的影響。當計算結果不能滿足要求時，應重新確定初始形態。
在各種荷載組合作用下，膜面各點的最大主應力應滿足下列要求
δmax≤ƒ ƒ≤ε*ƒk/γr
式中δmax-----在各種荷載組合作用下的最大主應力值；
ƒ -----對應于最大主應力方向的膜材拉伸強度設計值；
ƒk ----- 膜材拉伸強度標準值；
ε --- 強度折減系數，對處于一般部位的膜材ε= 1.0；對處于連接節點處和邊緣部位的膜材ε=0.75；
γr ---- 膜材抗力分項系數，對第一類荷載效應組合γr=5.0；對第二類荷載效應組合γr=2.5。
在第一類荷載效應組合下，膜面不得出現松弛。膜面的折算應力應滿足下列要求δmin>δp
式中δmin---- 在各種荷載組合作用下的最小主應力值；
δp―- 維持膜結構曲面形狀所需的最小應力值，可取初始預應力值的25%。
在第二類荷載效應組合下，膜面由于松弛而引起的褶皺面積不得大于膜面面積的10% 膜結構的索在第一類荷載效應組合下均應處于受拉狀態，在第二類荷載效應組合下，索退出工作不應導致結構失效。當膜結構在荷載作用下產生較大應力或變形時，應返回初始形態確定階段對膜結構進行調整。通?？烧{整初始預應力大小和分布、調整結構外形或增加加強索的數量等。出現松弛將降低膜結構的剛度，在風荷載作用下易發生劇烈振動，甚至導致膜材撕裂。此外松弛還將影響結構的美觀和排水性能。因此，應盡量避免膜材在正常使用狀態（第一類荷載效應組合）下出現松弛。索件是膜結構中的重要受力構件，一旦處于受壓狀態，就有可能導致結構變為機動體，因此規定，索在第一類荷載效應組合下均應處于受拉狀態。
膜結構設計中，除了保證結構體系的整體穩定外，還應保證在局部膜片破壞或局部索退岀工作時不致引起結構整體失效。由于膜材在拉應力作用下存在松弛、徐變等問題，張拉式膜結構在正常使用1 ~2年后需要進行第二次張拉，結構設計時應考慮二次張拉對結構整體的影響。
由于材料自身存在老化問題，各類膜材均有一定的使用年限。對于永久性建筑，當膜材達到使用年限或部分膜片在使用期間出現破損時，需要進行更換，這一點在結構整體設計時宜予以考慮。在按正常使用極限狀態設計時，膜結構的變形不得超過規定的限值。對于整體張拉式和索系支承式膜結構，其最大整體位移在第―類荷載效應組合下不應大于跨度的1/250或懸挑長度的1/125；在第二類荷載效應組合下不宜大于跨度的1/200或懸挑長度的1/100。對于桅桿頂點,在第二類荷載效應組合下，其側向位移值不宜大于桅桿長度的1/250。對于骨架支承式膜結構，其最大位移應符合有關骨架結構設計標準的規定。
對于體育場看臺挑篷一類的整體張拉膜結構，其整體位移可定義為內環的最大位移；對于索系支承式膜結構，其整體位移可定義為跨中最大位移0膜結構在荷載效應分析時的膜單元，是指由柔性索邊界或剛性邊界圍起的一片膜。膜單元名義尺寸，對于三角形膜單元可定義為最小邊長的2/3；對于四邊形膜單元可定義為通過最大位移點的邊界間的最小跨度。結構中各膜單元內膜面的相對法向位移，不應大于單元名義尺寸的1/15
