索杆张力结构由拉索和压杆构成,具有跨度大,自重轻,施工速度快的优点,是国内大跨空间结构的发展趋势之一。索杆张力结构在设计和分析时,拉索一般都当成是只受拉不受弯的柔性构件。但实际上,拉索由于是由钢丝捻制而成,所以其本身是具有一定抗弯刚度的。对于成形态的索杆张力结构而言,由于预应力的施加,因此将拉索当成柔性构件对结果影响不大,但是对于牵引提升的初始阶段,就会对结果产生一定的影响。目前针对索杆张力结构常用的方法,均未考虑拉索的抗弯刚度,更未考虑结构中连续弯折索(如索穹顶的环索等)存在的初始弯曲。因此为精确分析施工过程中结构运动位形和整体几何稳定性,应充分考虑拉索的抗弯刚度和连续弯折索的初始弯曲。本文首先根据拉索的分类,对钢丝绳、平行钢丝束、钢绞线、钢拉杆和劲性索做了详细的介绍。同时归纳总结了拉索抗弯刚度,初始弯曲和索杆系张力结构施工方法的国内外研究现状。在此基础上,回顾了拉索的力学理论基础,并详细介绍了基于非线性动力有限元的索杆系静力平衡态找形分析理论。其次,利用有限元软件ANSYS,建立拉索实体模型,研究无张力条件下拉索的抗弯刚度,结果表明,对于没有捻角的平行钢丝束来说,在限制其端面的变形后,在纯弯曲状态下,其变形符合平截面假定,因此,其抗弯刚度基本上是一个定值。对于有捻角的拉索来说,拉索抗弯刚度随长度L的增大而减小,同时,当L>λ时,拉索抗弯刚度随着拉索长度L的改变不是很明显,当L≥2λ时,拉索抗弯刚度基本稳定。同时拉索抗弯刚度随着拉索捻距的增大而增大,最后拉索的抗弯刚度随着拉索中钢丝之间的摩擦系数的增大而增大,但当拉索摩擦系数达到一定值后,摩擦系数再增加,抗弯刚度改变不明显。之后针对受纯弯曲的开折梁和闭折梁,提出了建立初弯曲应变的分析方法以及开折梁展直分析和闭折梁盘圆分析的方法,基于ANSYS软件平台采用APDL参数化语言编制了程序。再经算例分析,修正并验证了方法和程序的正确性,此程序可以应用于索杆系张力结构中的索单元,为后续精细化分析研究奠定了基础。在以上研究的基础上,本文结合无锡新区科技交流中心索穹顶这一具体的工程实例,将常规的分析方法与本文研究进行对比。结果表明,在牵引提升的初始阶段,考虑了拉索的抗弯刚度和初始弯曲后,结构抵抗变形的能力更强,同时对于连续闭折索(例如环索)而言,具有了平面外的位移,这比传统的不考虑拉索抗弯刚度和初始弯曲的情况,更加接近于实际。而且受力小长度短的拉索受到的影响比受力大长度长的拉索更大。随着预应力的施加,这一差距显著减小,在成型阶段几乎没有不同。并且在拉索引入抗弯刚度和初始弯曲后,结构表现的整体稳定性要更好。因此,考虑拉索的抗弯刚度和初始弯曲,可以使整个牵引提升过程中的位形和稳定性更加精确。而且在充分施加预应力后,得到了和传统索杆单元一样的结果,证明了这一方法的正确性。最后本文对主要的研究内容和成果进行了较为系统的总结,提出了若干尚需解决的问题,并为后续进一步研究指明了方向。