该文首先在阅读大量国内外文献资料的基础上,给出对张拉整体体系的一个较完整的理解.其次在前人研究工作的基础上,过错成了Geiger型和Levy型索穹顶结构几何分析,给出两种索穹顶结构几何稳定性的判别方法和可行预应力分布模式.利用非线性有限元法编制了程序,分析了索穹顶结构在静荷载作用下的力学性能,提出了越靠外的构件越应该增加安全储备以及以某些索单元的松弛为最能发挥结构的承载潜能的极限状态的设计思想.在总结现有找形分析方法的基础上,找出了可以解决索穹顶施工过程分析的方法——动力松弛法,实践证明,这是一种高效的解决几何非线性问题的方法,在迭代过程中结构的虚拟动能和节点不平衡力在初期就锐减到很低的水平,计算速度快,且保证收敛,用这一方法不但可以成功跟踪索穹顶结构的成型过程,并且可以进行荷载态的分析.用所编程序模拟和比较了两种索穹顶结构的成型方案后发现:我们不必拘泥于国外以应用过的施工张拉方案技术,施工人员完全可以根据现场条件、张拉设备和节点情况灵活选择施工方案.另外,该文在研究索穹顶结构一年多的心得的基础上,提出了它的两种变异形式,以期扩大这一结构形式的应用范围.