Levy型索穹顶结构是由索、杆、膜组成的自应力空间结构体系,是一种受力合理,效率极高的结构形式。它是在肋环型索穹顶基础上改进而成的索穹顶结构。本文首先总结了两种敏感性分析方法:正交试验法和蒙特卡罗法。并结合正交试验法和蒙特卡罗法,分析了Levy型索穹顶结构在静力和动力作用下的敏感性,探讨了在不同情况下拉索预应力、柱侧移刚度、外压环梁刚度以及撑杆截面积对结构的敏感性。分析表明,在静力作用下外圈脊索为最敏感的因素,在地震作用下柱侧移刚度为最敏感的因素。基于Levy型索穹顶结构上弦脊索易松弛的现象,本文将结构的内圈脊索和内圈环索用刚性杆件替代。对比了改进前后结构的静力性能及动力性能,算例表明改进后结构受力性能有了很大地提高。随后,本文还进行了改进后的索穹顶在静力和动力作用下的敏感性分析,探讨了在不同情况下拉索预应力对结构的敏感性。得到改进后索穹顶拉索对结构的敏感性与原结构区别不大的结论。