充气张弦穹顶结构是基于Tensairity概念而提出的新型结构体系。其结构形式简单、受力明确、外形美观,同时具有刚性、柔性结构的优点,并且制作、运输、施工简捷方便,具有巨大的发展潜力。本文提出了双向网格式和辐射式两种不同形式的充气张弦穹顶结构,并利用大型有限元软件ABAQUS建立了充气张弦穹顶结构的精细化有限元模型,实现了结构从放样状态充气至初始态再到承受外荷载的全过程模拟,研究中发现在外荷载作用下气囊内气压变化明显,并且温度作用对内气压影响显著。在此基础上重点研究了跨度为80m的两种不同结构形式的充气张弦穹顶结构,对其在四种不同荷载工况下的内力分布和变形情况进行了分析,研究了结构在不同荷载形式下的稳定性,并掌握了此类结构的自振特性。结果表明,两种形式结构均具有较好的静力性能,气囊和拉索大大提高了结构的稳定性;两种结构均为频谱密集型结构,且表现出较大的刚性。然后分别针对80m跨度的两种充气张弦穹顶结构进行了系统的参数分析,通过对结构初始内气压、上弦矢高、下弦垂度、下弦索直径等四种不同的结构参数的研究,总结了以上参数变化对结构静力性能和稳定性的影响。研究发现,初始内气压对结构影响很大,在较小的内气压下结构便具有良好的力学性能;在一定范围内增大上弦矢高、下弦垂度和下弦索直径均能有效提高稳定承载力。在辐射式充气张弦穹顶结构的基础上,提出了类似于弦支穹顶的多气囊组合式充气张弦穹顶结构,并建立了140m跨度的双气囊组合式充气张弦穹顶结构的有限元模型进行分析计算。结果表明,该结构具有良好的静力性能,且稳定承载力满足规范要求。