弦支柱壳结构是由双层柱壳及张弦段下部索杆组合而成的新型结构体系,其结合了柱面网壳及张弦梁的优势,已成功应用于工程实践中。本文以该结构为分析对象,对其静力性能、静力稳定性及施工仿真等问题开展研究。主要工作如下:(1)提出了弦支柱壳结构的找力新方法——基于离散牛顿迭代的分布更新法,结合传统的张力补偿法,以典型算例进行对比验证,并以此对不同预应力确定的控制参数进行优选。在此基础上,进行荷载态分析,并改变参数,探讨不同支承方式、弦跨比对结构静力性能的影响。研究表明:基于离散牛顿迭代的分布更新法收敛速度快,计算精度较高;以初始态张弦段格构式拱的上弦跨中节点竖向位移接近于零为控制参数,以此对弦支柱壳结构进行找力分析,更为合理;张弦段下部索杆体系的引入,显著提高了普通双层柱壳结构的刚度,有效降低其弦杆的轴向应力;随着支承边数的增多,全跨荷载作用下结构的刚度及支座水平反力的变化较小,双层柱壳杆件的轴向应力及索杆内力依次增大,抵抗非对称荷载的能力不断增强;随着弦跨比的增大,结构刚度不断增大,双层柱壳结构的杆件轴向应力及支座水平反力显著降低,综合考虑结构净空、拉索张拉及张弦梁结构合理跨度的有关规定,工程实践中,建议弦跨比不超过66.7%。(2)对理想及考虑节点安装偏差(整体缺陷)的弦支柱壳结构进行双重非线性屈曲分析,并与相应的普通双层柱壳进行对比;探讨参数改变对考虑整体缺陷的弦支柱壳结构稳定性能的影响。在此基础上,引入杆件初弯曲,进一步研究其方向角和幅值对理想结构及考虑整体缺陷结构的稳定承载力的(耦合)影响。分析表明:弦支柱壳结构对整体缺陷不敏感;随着支承边数的增多,理想结构及考虑整体缺陷结构的稳定承载力系数不断增大;增大弦支柱壳结构弦跨比,能提高考虑整体缺陷结构的稳定性能;弦支柱壳结构对杆件的初弯曲较为敏感,工程实践中,对类似结构的稳定性分析,建议考虑杆件初弯曲的影响;整体缺陷及杆件初弯曲的同时施加,对该类结构的稳定承载力存在耦合影响,一定程度上削弱了两种缺陷单独引入的不利影响,且整体缺陷与初弯曲方向角的交互作用效应显著。(3)分别采用一阶段张拉法和三阶段张拉法,对弦支柱壳结构进行施工仿真对比分析。结果表明:基于离散牛顿迭代的初应变确定方法,适用于弦支柱壳结构的施工仿真分析,可较好地解决因预应力损失过大对迭代过程的影响;相比于一阶段张拉法,尽管三阶段张拉法的施工过程较为复杂,但结构位移及内力变化梯度均较小,各榀拉索的张拉力平缓变化至设计索力值,有利于结构成型,工程实践中,建议采用三阶段张拉法。