膜结构作为一种新型空间结构形式,由于其优越的建筑特性、卓越的结构特性和适宜的经济性,被广泛地应用于体育场、展览会场、火（汽）车站等大跨度空间结构中。由于膜结构轻质大跨的特性,使得膜结构对外荷载的作用十分敏感,易发生较大的振动变形,而在膜结构使用过程中这种较大的振动变形是应该尽量避免的,但目前关于膜结构的设计理论还处于逐渐积累完善阶段。本文研究鞍形膜结构在冰雹冲击荷载作用下的动力响应,为膜结构设计理论中合理考虑冰雹冲击荷载的不利影响提供理论依据,另外,膜结构动力响应的一般规律应用于指导膜结构的施工和维护,在保证膜结构的正常使用,延长膜结构的使用寿命,防止或减少膜结构工程事故的发生等方面,也具有较大的工程实践意义。本论文主要对典型的四点鞍形膜结构在冰雹冲击荷载作用下的动力响应进行了数值模拟和试验研究。首先利用有限元分析软件ANSYS对膜面进行找形分析得到鞍形膜面的初始形态;然后利用LS-DYNA显式动力分析程序对冰雹冲击膜面的复杂力学过程进行瞬态动力分析;此外,还设计并实施了冰雹冲击鞍形膜结构的试验研究,验证了数值模拟的可靠度。本文的具体研究内容如下:（1）利用ANSYS有限元分析软件创建鞍形膜结构平面投影几何模型,通过降温法为膜面施加初始预张力,通过初应变形式施加边索拉力,综合利用小弹性模量曲面自平衡迭代法和支座位移提升法进行找形分析,得到鞍形膜结构的初始形态。（2）利用LS-DYNA显式动力分析程序的隐式-显式顺序求解功能,将用于模拟冰雹的小球设置为刚体并施加初速度,同时定义小球和膜面之间的接触为面面自动接触,对冰雹冲击膜面的动态冲击过程进行求解,并利用LS-PROPOST后处理程序对计算结果进行后处理,得到膜面位移、速度、加速度等动力响应参数。（3）基于设计的鞍形膜结构张拉装置,进行冰雹冲击鞍形膜结构的试验研究,试验中,使用非接触式激光位移传感器记录膜面特征点的动力响应过程,将试验结果同数值模拟结果进行对比分析,验证了数值模拟结果的可靠性。