随着生活水平的不断提高,文化、体育、工业生产等事业的不断进步,人们增加了对空间结构,尤其是大跨度高性能空间结构的需求,从而促进了大跨度空间结构在我国的迅猛发展。而随着实际工程数量的增多,空间结构的形式趋于多样化,其相应的理论研究和设计技术也逐步趋于完善。近年来,在预应力技术与空间钢结构发展的基础上,发展出很多新的空间钢结构体系,张弦梁结构便是其中之一。张弦梁结构是近几年才发展起来的一种典型的预应力索杆结构,具有很多优点。而在张弦梁结构的基础上,日本等国家最近又发展了一种新型的空间张拉结构,这是一种由空间预应力索网、张弦梁等结构组成的空间张拉结构(日本大学的M.Saitoh(斋藤公男)教授称此结构为SKELSION系统结构),该结构在充分发挥张弦梁结构优点的基础上,又发挥了空间预应力索网的结构优点,使得结构受力更加合理,结构更加稳定。该结构在我国尚属起步阶段,对其性能的研究对指导工程实践具有重要的意义。本文以有限元理论为基础,结合空间张拉结构几何非线性特征,利用通用有限元软件ANSYS的非线性模块对此空间结构(SKELSION系统结构)进行仿真分析。主要工作如下:首先,应用软件ANSYS的生死单元法和APDL,对其空间索网和张弦梁进行结构找形。进而对其在雪荷载、风荷载作用下的结构受力机理和特点进行分析,并应用时程分析法,研究结构空间索网预张力、空间索网布置和张弦梁垂跨比等参数对结构的动力特性、竖向地震响应的影响,得出结论。最后,应用软件ANSYS的APDL,以用料最省为目标,在考虑相关规范的基础上进行结构优化,并讨论了空间索网预张力、空间索网布置等参数对优化结果的影响。通过本文的研究,对新型空间张拉结构的受力特性有了更进一步的认识,为将来的工程设计提供一定的参考依据。