随着社会的迅速发展，以及工业生产、文化、体育事业的不断进步，社会对大跨度高性能空间结构的需求推动结构向着“更轻量、更宽阔”方向发展，即此张弦结构得到越来越多的应用和发展。张弦结构是由刚性上弦、柔性拉索与撑杆构成，能够发挥结构优点弥补各自不足的一类性能优越的半刚性杂交结构。 中国2010年上海世博会主题馆西侧展厅钢结构屋盖即是张弦结构的一个很好的应用和发展。该屋盖东西向跨度126m，南北向跨度180m。其屋面形态突破了传统拱形屋面形态的束缚，东西向屋面呈平直形态，南北向呈波浪形态，这与目前国内大跨度结构的屋面造型不一样，是大跨度屋面造型上的一个创新。 本文以上海世博会主题馆为工程背景，以西侧展厅大跨度张弦钢屋盖为研究对象，借助有限元软件，对该屋盖结构体系的静力、稳定性及弹塑性方面进行了深入的分析与研究。 首先，系统的介绍了张弦结构的分类、工程应用、主要特点、研究现状以及非线性有限元基本理论。 其次，从结构力学性能、建筑空间协调性方面对不同的结构体系进行分析，得出采用单向张弦结构的合理性。在此基础上，以单榀张弦结构为分析对象，对刚性上弦高度与撑杆高度合理比例、索撑布置方式、拉索截面面积，拉索预应力大小等参数进行了详细分析与比较。重点分析该屋盖独特的空间V形索撑布置方式及空间双拉索体系，研究表明，拉索达到对结构的最优主动应力控制和主动变形控制功能。此外进行了单根拉索失效后结构效应的分析与研究。 再次，对西侧展厅进行了稳定性及弹塑性极限承载力分析，重点进行了弹塑性大位移分析，经过对结构塑性发展机制的详细分析，表明结构最终属于材料破坏，其极限承载力取决于张弦结构的刚性上弦上弦杆。此外详细讨论了屋面支撑不同布置方式对该结构弹性及弹塑性承载力的影响以及该屋盖独特的索撑体系平面外稳定性问题。 最后，在上述分析的基础上得出了一系列针对本工程的结论，以及一些针对预应力张拉结构体系的具有一定普遍意义的结论。这些结论对本工程的设计具有指导意义，对类似的预应力张拉结构的分析具有一定的参考价值。