拉梁-弦支穹顶结构是一种刚柔并济的空间预应力杂交结构,其基于传统弦支穹顶结构,将中圈调整为单层、并列的径向索和拉梁,造型新颖。本文以青岛市民健身中心为工程背景,对拉梁-弦支穹顶结构的力学性能和施工关键技术展开研究,包括结构静动力性能分析、施工全过程精细化分析、施工监测、耦合随机误差分析、索夹抗滑移性能分析等,具体研究内容和结论如下:首先,对拉梁-弦支穹顶结构在恒、活、风、温等荷载作用下,进行了承载能力极限状态和正常使用极限状态的作用组合分析,得到结构关键响应,展示其具有良好的力学特性;通过模态分析掌握了该结构的基本动力特性,结构振型体现为中部凹陷区域的弯曲。然后,在预应力张拉过程分析中,本文改进了增量比值找力法,将原线性拟合改为二次抛物线拟合,提高了分析效率;在环索提升分析中,采用基于抛物线拟合的非线性动力有限元NDFEM找形方法,解决了难以收敛的超大位移的静力不平衡问题,均编制了自动化分析的程序。采用频率法进行工程现场的径向索力测试,为克服短索振动频率受干扰因素多的问题,根据实测多阶自振频率,识别抗弯刚度,建立索力-自振频率关系的精确公式计算索力,实测索力偏差符合规范要求。进而,为确定拉梁-弦支穹顶的控制标准,提出了基于拉索长度、外联节点及张拉力的耦合随机误差分析方法,基于ANSYS?软件编制了适用于索结构误差分析的APDL程序,分析了样本误差和响应误差的分布模式,探究了置信区间保证率和样本容量对响应误差的影响,对各独立误差和组合误差进行误差分析,总结并解释了拉梁-弦支穹顶结构的误差分布规律,确定了误差控制方式和标准。其次,针对索结构中至关重要的索夹节点,进行了全面的理论分析和试验研究。根据横观各向同性材料理论和广义虎克定律,建立了计算由拉索张拉力引起的索夹高强螺栓紧固力衰减值的理论模型,参数化分析了各类参数对索夹螺栓紧固力的影响。提出了一种新型的索夹抗滑移试验方法,充分考虑拉索的张拉力,并对包括高强螺栓紧固力在内的各类响应进行实时监测。通过试验研究,揭示并总结了索夹滑移的三个阶段及失效机理,给出了索夹设计和施工的相关建议。最后,对上述研究工作和成果进行了总结,展望了需进一步研究的方向。