预应力网壳结构是一种新型的空间结构形式,它是在普通网壳结构的基础上增设拉索并施加预应力,以改善结构的受力性能。与传统的网壳结构相比,预应力网壳结构具备覆盖更大空间的能力,能够满足人类更高的使用要求；另外,在同等设计条件下其用钢量比普通网壳结构有了很大幅度的降低。预应力网壳结构具有良好的应用前景,因此对其进行深入的分析研究是十分必要的。本论文在查阅大量国内外相关文献资料的基础上,回顾了拉索预应力网壳结构的发展概况、国内外研究概况以及其在工程实践中的应用情况等；结合中国石油大学(华东)体育馆预应力拉锁双曲抛物面网壳结构,对大跨预应力双曲抛物面网壳结构受力性能进行研究。本文通过大型通用有限元分析软件ANSYS,对拉索预应力双曲抛物面网壳结构进行静力性能分析,了解该结构杆件的内力、结构的位移等情况,并且与该结构相对应的单层网壳结构的静力性能进行比较。在静力分析的基础上,分别对拉索预应力双曲抛物面网壳结构和与之相对应的单层双曲抛物面网壳结构两种结构进行了屈曲分析和模态分析,研究了预应力对结构的稳定性和自振特性的影响。结合中国石油大学(华东)体育馆主馆屋盖拉索预应力网壳结构实际工程,完成了主体结构卸载期间杆件应力监测,将监测结果与有限元理论分析结果进行对比。研究结果表明,拉索预应力网壳结构较单层网壳结构在静力性能、稳定性能等方面都有了很大程度的提高。预应力拉索的引入使结构的自振频率也得到了相应的提高。卸载监测数据与理论数据基本吻合。