张拉整体体系是一种新型的空间杆系结构,它的有关理论目前在国际上仍处于研究和探索的阶段。本文针对属于张拉整体体系的索穹顶结构,将结构设计计算理论用于计算机编程中,以AutoCAD为二次开发的平台,开发了前处理设计计算程序和后处理设计计算程序。这就是本文的主要目的。本文作者查阅了大量的国内外文献资料,对前人的工作进行了细致的研究,在这一过程中,笔者吸取了许多有益的思想方法与理论知识,同时也发现了前人研究工作中存在的一些问题。本文首先总结了索穹顶结构的发展历史、它的定义、它的最新进展以及有关它的工程实例。其次,在前人研究的基础上对索穹顶优化设计系统软件的前处理模块的功能进行了优化和扩展,简化了前处理模块中过于复杂的杆件编码方法,纠正了编码中存在的错误,开发了后处理模块(包括施工图)。前处理程序提供了一个自动生成张拉整体索穹顶结构的几何、约束、荷载等优化设计所需的全部数据信息,系统后处理程序实现了结构优化设计后数据图形输出和信息查询等工作。通过对程序系统各个模块进行研究探讨,采用了简便的方式实现了前后处理模块和内力优化设计计算模块的数据转换与数据传输。叙述完前后处理模块之后,本文通过实例进一步讲解了本程序的操作方法。最后,对上述研究成果进行总结,并指出了今后还需要进一步研究的工作。本文是在Vlisp集成环境下开发Autolisp程序,比单纯使用Autolisp更加便捷高效,可以得到运行效率更高,代码更加紧凑,原代码得到保护的应用程序,而且Vlisp对于程序的调试工作也很方便。总之,本文中的研究理论、分析方法和计算程序为开发空间结构设计的前后处理模块,为完善张拉整体索穹顶结构的模块化程序设计系统,实现前后处理模块和应用程序模块的数据转换与数据传输以及结果数据的图形输出等方面奠定了理论和现实基础。