单层锥面折板网壳索杆杂交结构是由单层锥面折板网壳和索杆张力体系结合而成的新型杂交结构,可以适应多种不同的平面形式,并且有效改善单层锥面折板网壳平面外的稳定问题。这种结构造型优美、平面适应性强、并且具有双层折板网壳所无法比拟的通透性,具有广阔的发展前景。本文首次对单层锥面折板网壳索杆杂交结构进行理论分析,采用ANSYS有限元分析软件分别从初始预应力、静力特性和动力特性对其进行研究,主要方法和结论如下:1.本文采用初始应变法施加预应力,可以准确地求出预应力分布,计算结果表明应力分布较均匀且变形符合要求,索杆体系的布置合理。2.对杂交结构在竖向对称荷载作用下的受力性能进行研究,将计算结果与承受同样荷载的单层锥面折板网壳进行比较。为了深入研究参数对于结构的受力性能的影响,对相关参数进行了分析。结果表明索杆体系的应用有效地提高了结构的整体受力性能。3.考虑到风荷载等实际情况的作用,对杂交结构在水平不对称荷载作用下的受力性能进行分析,并且同单层锥面折板网壳进行比较,为了深入研究参数对于结构的受力性能的影响,还对相关参数进行了分析。结果表明单层锥面折板网壳索杆杂交结构对于承受水平不对称荷载具有良好的稳定性。4.为了研究杂交结构在不对称竖向荷载作用下的受力性能,采用三种不同的荷载分布进行研究,同时分析了压杆长度、矢跨比对其的影响。分析表明,杂交结构在竖向不对称荷载作用下工作性能良好。5.本文采用子空间迭代法分析了结构的自振频率,并与单层网壳进行比较,同时考虑了参数的影响,研究了结构自振特性的变化情况。6.本文采用时程分析法对结构在水平和竖向地震作用下的地震响应进行计算分析,表明竖向地震作用对于单层锥面折板网壳索杆杂交结构的影响不容忽视。