近些年来,由于张弦梁结构在许多重要大跨度建筑中的成功应用,使其结构的研究成为当前空间结构研究的前沿课题之一。本文以天津站雨棚改造工程的张弦梁结构为计算模型,利用大型通用有限元软件ANSYS对此模型进行了静力荷载作用下的优化设计与地震反应的时程分析。(1)根据张弦梁结构约束条件和撑杆数量的改变,建立不同结构方案的张弦梁结构有限元计算模型,对计算模型进行静力荷载作用下的设计计算,比较分析张弦梁结构和支承柱的设计计算结果,确定合理的结构方案;(2)针对结构用钢量较大,通过调整檩条间的间距、杆件截面以及檩条与张弦梁结构的连接形式,对用钢量进行了优化;(3)计算分析了张弦梁结构的动力性能。对结构自振特性的分析表明此结构的振动以横跨向振型为主,支座滑移点的改变的影响相对较大,并给出了不同结构的前20阶自振频率比较;同时,运用直接积分法对分析了张弦梁结构约束条件和初始张拉力两个因素对结构地震反应的影响。论文研究成果为张弦梁结构的设计提供了一定的参考。