已建成的弦支穹顶结构平面形状均为圆形或椭圆形，本文以宿迁运河体育馆类椭圆形弦支穹顶为工程背景，对项目采用的类椭圆弦支穹顶进行了形状优化、索力优化和截面优化，对比了优化前后的四种穹顶形式的静、动力特性，主要内容如下:　　1.本文将基于应变能敏感度的形状优化方法推广应用于类椭圆弦支穹顶结构。通过应变能敏感度的正负及大小，得到类椭圆弦支穹顶节点竖向坐标的调整方向和步长，逐步迭代即可使穹顶形状趋于合理。运用该优化方法可提高结构的整体刚度及材料利用效率，降低结构对初始缺陷的敏感性;　　2.在均布荷载作用下，采用该方法优化出的类椭圆弦支穹顶的最优形状是基于四次多项式曲线旋转得到的四阶曲面。其受力性能明显优于工程中常用的基于圆弧、抛物线、悬链线等曲线旋转得到的曲面;　　3.类椭圆弦支穹顶索力优化结果表明:类椭圆弦支穹顶沿斜对角方向径向索拉力明显大于其它方向;内环索及内径向索拉力明显小于外圈;下部索系采取每节点下设撑杆的布索方式时，上部穹顶杆件中的弯矩更小，用钢量更低;　　4.在形状优化、索力优化的基础上，对四阶类椭圆弦支穹顶进行了静力、结构自振特性以及地震响应分析。并将分析结果与椭圆弦支穹顶、二阶类椭圆弦支穹顶及类椭圆单层网壳进行对比，结果表明:四阶类椭圆弦支穹顶的静动力性能均优于另两种类椭圆形式，但略差于椭球形弦支穹顶，环索预应力、支座约束以及撑杆高度对四阶类椭圆弦支穹顶自振特性影响很小;　　5.对四阶类椭圆弦支穹顶进行特征值屈曲分析和非线性屈曲分析，分析表明:四阶类椭圆弦支穹顶的屈曲特征值较高，抵抗失稳的能力较强;荷载标准组合作用下，仅考虑几何非线性，初始几何缺陷按第8阶屈曲模态分布时极限承载力最低，对应的安全系数为7.0;若同时考虑材料非线性、几何非线性和初始几何缺陷，稳定承载力再下降约14％，安全系数为6.0。