平面张弦结构是通过撑杆连接抗弯、受压构件和抗拉构件,充分发挥拱型的结构受力优势和索材的高抗拉强度的一种结构形式。近些年来,由于平面张弦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。本文总结了平面张弦结构的特点和研究现状,对平面张弦结构静力荷载作用下的优化设计、模态分析与地震的时程反应分析进行了较为系统的研究工作。本文结合济宁体育馆张弦结构,使用有限元软件ANSYS中的APDL语言对平面张弦梁实现参数化建模。首先对工程进行结构选型,对比网架、桁架和平面张弦结构的优缺点。之后采用有限元理论对张弦结构进行分析,建立了平面张弦结构模型,利用有限元模拟分析软件ANSYS对张弦结构进行了静力分析,重点考虑了撑杆数量及位置、矢跨比、垂跨比、以及预应力的影响,建立不同结构方案的张弦结构有限元模型。研究表明撑杆数目、矢跨比和垂跨比的改变对结构受力影响较大。分析了平面张弦结构的动力性能。对结构自振特性的分析表明此结构整体竖向刚度较弱,下弦构件平面外刚度较弱,并给出了不同模型的前10阶自振频率比较,同时,运用时程分析法分析了平面张弦结构撑杆数量、矢跨比、垂跨比和预应力四个因素对结构地震反应的影响。研究表明在上弦构件下方布置V型撑杆的形式,可以显著提高结构的刚度；矢跨比和垂跨比的改变对结构刚度及地震反应的影响相对较大；下弦拉索预张力的大小对结构的地震反应的响应影响几乎没有影响。