在研究分析了国内外预应力空间钢结构尤其是预应力空间网架结构的应用和发展的基础上,根据悬索结构和网架结构的特点,本文创造性地提出了一种新型结构形式——索杆协同组合预应力网架结构。此结构分为上部和底部两部分,其思想是将底部网架的下弦杆换用高强钢索,对索施加预应力,内力重分布后再将上部下弦杆局部或全部换用高强钢索并对其也施加预应力,上部下弦索与底部下弦索预应力共同组合作用,形成一种全新的组合结构形式。本文首先详细介绍了一种可对新型预应力网架结构进行仿真分析的内嵌于AUTOCAD的仿真分析计算程序——空间索杆结构仿真设计CAD,此程序是运用有限元理论及元胞自动机理论,基于计算机仿真思想开发完成的。本文详细介绍了此程序的研究背景和理论分析方法。其后,本文构想出了一种新型结构形式——索杆协同组合预应力网架结构,并根据这种结构底部布置形式可以多样化的特点,本文构造了三种不同底部布置形式的模型,模型的上部都为普通平板网架,底部下弦全为高强钢索。运用仿真分析计算程序,本文对这三种模型的上部结构内力和位移进行了比较分析;同时本文也分析了不同底部布置形式下各索相对合理的初始预应力和预应力施加顺序的确定问题;其次,本文分析了底部高度变化对上部杆件内力和位移的影响;最后根据底部布置形式不同对上部结构的内力和位移影响不同的情况,有针对的将上部结构局部或全部下弦杆件抽换成高强钢索并对其施加预应力,本文据此建立了相关模型,并分析了上部和底部预应力组合作用对此结构的内力和位移的影响;最后本文对此结构的施工过程也进行了一定的阐述。通过本文研究和分析,可以认为该种结构是一种可行的新型索杆结构体系,它受力合理,经济性能好,是预应力空间钢结构中值得去继续研究的结构形式。