封闭料场结构通常具有跨度大、高度高、覆盖面积广的特点,同时为满足物料的堆取运输作业,结构的剖面轮廓线还应满足堆取料机的弧形作业包络线。张弦管桁架结构作为一种杂交结构,具有良好的力学性能、超强的跨越能力、成熟的施工技术,因此在大跨度封闭料场工程中,圆弧形张弦管桁架结构已经得到了广泛应用。经研究发现,该结构端部圆弧形桁架因受力较大造成杆件截面较大。针对传统结构的这一缺陷,本文提出了一种两端直线形张弦桁架结构,并对两种结构的力学性能以及经济性能进行对比分析。首先,建立了单榀传统圆弧形张弦桁架结构和两端直线形张弦桁架结构的有限元模型。对比分析两者的单位用钢量、最大合位移以及最大水平支反力,结果表明,两种结构均具有良好的基本力学性能,而在经济性能方面,与传统圆弧形张弦桁架结构,倾角最优时的两端直线形张弦桁架结构的单位通钢量可以节省约7%~18%。从结构整体与局部构件两个层面,对比两种结构的受力情况。首先,建立两种结构的等效钢拱有限元模型,为研究拉索对结构内力的影响,同时建立不带拉索的纯钢拱结构模型。对比两种结构的强度应力比以及构件受力情况。结果表明,两端直线形张弦桁架结构的受力更为合理,同时结构拉索可以有效改善结构的受力性能。其次,建立节点之间的圆弧形构件和直线形构件计算模型,对比两种构件的内力、刚度以及稳定性。由于圆弧形构件本身具有初始弯曲,P-δ效应使其受力更为不利。因此,直线形构件的力学性能由于圆弧形构件,这也是直线形张弦桁架结构具有较好的受力性能的原因之一。采用ANSYS有限元分析软件,分别建立单榀两端直线形张弦桁架和圆弧形张弦桁架结构有限元模型。对两种结构进行特征屈曲分析和非线性稳定分析,对比两者的屈曲模态、特征屈曲因子、非线性稳定系数。结果表明,两种结构屈曲形态接近,直线形张弦结构具有更高的稳定性。而两种结构在整体失稳主要由于两侧端部交界处下弦构件屈曲,因此在设计时可以合理增大该处下弦构件截面以提高结构的稳定性。