劲性支撑穹顶结构是在索穹顶结构的基础上发展起来的一种刚柔结合的新型预应力空间结构，其上部为空间索网体系，下部为刚性杆支撑体系。该结构没有改变索穹顶的拓扑形式，结构受力合理。作为新型大跨度结构，劲性支撑穹顶的模态特性是其固有的重要力学性能，它直接影响到动荷载，如风和地震这两类动力荷载作用于结构自身的效应，是结构动力分析的基础。除此之外，了解结构的模态特性的发展规律，尤其是自振频率的规律，可以有效的避免结构在动力荷载作用下发生共振现象的可能性。由于劲性支撑穹顶结构是新型结构，其动力性能尚不知晓，故对进行模态分析具有十分重要的意义。本文以劲性支撑穹顶结构模态性能试验为基础，研究了结构模态性能及抗风性能。主要研究内容及成果如下:　　1、劲性支撑穹顶结构模态性能试验研究　　对一跨度为6m的劲性支撑穹顶结构模型进行了模态特性试验研究及理论分析。利用有限元理论计算得到不同参数下结构的频率值及振型;采用锤击法完成了对模型的模态特性数据测定;分析了全跨荷载、半跨荷载及初始预应力等参数改变对结构振动频率的影响。结果表明:自振频率的理论值与试验值吻合较好，二者变化趋势一致;预应力增加会使结构自振频率增加，且高阶频率增加较快;荷载作用使结构低阶频率减小而高阶频率增加;结构的阻尼比0.005-0.01范围内。　　2、劲性支撑穹顶结构模态特性参数分析　　选用杆元和索元建立有限元模型，采用分块Lanczos模态计算方法，分析了劲性支撑穹顶结构不同荷载工况下结构的模态特性，讨论了初始预应力、杆件截面面积及高度、跨度、矢高、荷载等参数对结构自振频率的影响。算例分析表明:劲性支撑穹顶结构自振频率较小且分布密集，出现大小相近或相同的频率对及相互对称的振型;环向等分数和杆件截面面积对劲性支撑穹顶结构的自振频率影响较小;荷载作用使结构的自振频率变小;预应力、跨度及矢高对自振频率影响较大，应在结构设计阶段给予充分考虑。　　3、劲性支撑穹顶结构抗风性能分析　　本文利用线性滤波器法中的AR法，采用Davenport及Panofsky风速谱，考虑风速的空间相关性，并结合结构风压谱随高度变化的特点，编制了脉动风速时程模拟程序;采用时域分析方法，结合美国国家荷载规范，对劲性支撑穹顶结构进行了风振响应分析。研究了劲性支撑穹顶结构在水平风和竖向风单独作用及共同作用下的响应，并分析了初始预应力、矢高、跨度及环向等分数对结构风振响应的影响。水平风与竖向风共同作用下结构节点位移均值位于二者单独作用于结构时的位移均值之间，预应力对结构风振响应的影响显著，预应力增加对减小跨中节点的竖向位移更为有效，节点位移均值随矢高或跨度增加而变大，环向等分数减小会导致结构的竖向位移均值及幅值增大，将风振系数进行统计分析，得到了便于工程设计人员运用该结构的风振系数。