本文通过对某中学体育馆管桁架屋盖结构进行分析,发现了原方案在结构布局上不合理,且下部较薄弱的支撑柱难以承受较大的支座反力。对结构方案进行了修改,并应用橡胶支座来减小支座反力。对弦管刚接、腹杆铰接的半刚接模型和全刚接模型进行了静力性能比较。就是否考虑下部混凝土结构,以及如何考虑支座条件进行了静动力分析。对结构中的几种特殊节点进行了分析,希望对类似节点的处理能有所借鉴;并在考虑了橡胶垫板和锚栓的共同作用后,推导了支座的水平刚度以及实际允许出现的水平位移。 本文对弦支穹顶基本组成部分:X型圆管相贯节点和单层椭球网壳进行了分析研究。在回顾X型圆管相贯节点环向模型的基础上,对剪切模型和冲剪模型进行了理论推导。结合规范和有限元软件的计算结果,指出了三种模型的适用范围。对凯恩特k6型单层椭球壳的破坏全过程进行了分析,研究了跨度、矢跨比以及网格划分尺寸对椭球壳极限承载力以及破坏机理的影响。 应用单层网壳和下部索杆体系分开分析的方法-局部分析法,结合广义逆理论,并结合有约束线性优化方法,对索杆体系的初始态预应力分布问题进行了研究。应用这些理论对某市正在设计兴建的弦支穹顶体育场馆进行设计分析。首先通过对几种结构方案的比较,确定了最终的弦支穹顶结构方案。然后分析了预应力具体大小、不同的布索方式以及不同的预应力施加方式对节点竖向挠度、支座约束反力、杆件内力等结构基本静力性能的影响。并与肋环型穹顶方案进行了比较,肯定了凯恩特型穹顶结构的优势。指出了此类结构中温度是对结构变形影响最大的因素。针对该工程的特点,考虑了单层网壳结构三种不同的施工方案,并对索杆体系张拉成形过程的施工方案也进行了分析。根据初始缺陷长度法来施加预应力,列出了各索的实际施工长度。