張拉式膜結構充電樁由于其受力狀態☈⊙☉℃℉❅，需要滿足一些幾何要求⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓，即負高斯曲面ⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ。在幾何領域中❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣，按照曲面在兩個主曲率方向上的曲率乘積ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ，可以分為正高斯曲面⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺、負高斯曲面以及零高斯曲面ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ。球面屬于典型的正高斯曲面⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ，即曲面上的每個點的曲率半徑的向量積為整數;而對于零高斯曲面ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ，曲面上每個點的曲率半徑的向量積是零✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅，柱面就是典型的零高斯曲面❻❼❽❾❿⓫⓬⓭⓮⓯⓰。負高斯曲面上過每個點的兩個主曲率半徑的向量積為負數㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉，即曲率半徑的符號相反☾☽❄☃，如雙曲面和錐面ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ，故此類曲面也叫做互反曲面ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ。

　　如圖1所示⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺，假設膜面上有一個較小點A㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂，用兩條經過該點的互相垂直的兩條索來維持平衡ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ，那么⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯，定然有一條索向上彎曲❻❼❽❾❿⓫⓬⓭⓮⓯⓰，來承受質點A受到的向下的力⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ，也定然有一條索向下彎曲ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ，來承受質點A向上的力❣❦❧♡۵，兩根索互為反向❻❼❽❾❿⓫⓬⓭⓮⓯⓰，受力平衡♦☜☞☝✍☚☛☟✌✽✾✿❁❃。由此類推⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤，要使膜面上的每個點都保持平衡⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯，那么這個面定為負高斯曲面☈⊙☉℃℉❅。張拉式膜結構充電樁穩定的基本要素即膜曲面為負高斯曲面㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉。與此同時ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ，通過對膜曲面施加一些預應力㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉，使膜面獲得一些剛度✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴，以承受來自外界的荷載㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦。充電樁膜結構的受力狀態表現在膜面造型上是豐富多彩的⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾，但是定要符合內部的力學邏輯♀☿☼☀☁☂☄。

　　建筑師在進行張拉式膜結構的充電樁造型創作過程中ⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ，周全了解負高斯曲面的概念及特性可以在方案前期解決那些不滿足膜結構充電樁受力的空間形態⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯，從而加快了充電樁設計的效率⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ，規避了一些無謂的工作☾☽❄☃。