索膜结构以其优美的建筑造型和良好的受力体系受到广大建筑师的青睐,其应用越来越广泛。由于索膜结构属于柔性结构,变形后位移很大,因此在计算中必须考虑几何非线性。目前,其静力性能的研究已经全面展开,但其动力性能的研究仍很欠缺,然而作为柔性结构体系,索膜结构在风的作用下会产生很大的反应,其动力性能应该得到更多的考虑。这也是本课题研究的目的所在。本文详细推导索膜结构的非线性有限元公式,并对其进行初始形态分析,通过算例验证程序的正确性。以初始形态为基础对典型张拉索膜结构的自振特性进行分析,算例表明索膜结构的自振频率较低,且连续分布;增加膜内预应力、边索弹性模量、膜弹性模量及结构矢跨比,会增大自振频率;增加结构跨度,会降低自振频率。本文应用线性滤波器法中的AR模型,采用Davenport风速谱,以满足风速、风压的功率谱和空间相关性为依据,并考虑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;风速转化为风荷载时考虑风与结构的速度耦合、空气附加质量等因素。在此基础上,本文研究了张拉索膜结构在单独水平风、单独竖向风以及水平风和竖向风共同作用下的振动规律。算例分析表明增大风速,结构响应呈非线性增长;增加预应力,结构响应有所降低,幅度亦逐渐降低;增加结构跨度,结构刚度会降低,位移响应增大;增大膜弹性模量和结构矢跨比,结构响应的变化不明显。通过统计分析,给出结构响应的风振系数参考值大致在2.0左右;考虑竖向风作用下风振响应的放大系数参考值大致在1.5~1.8左右。