单层网壳—张拉整体杂交结构是由单层网壳结构和张力集成索杆体系杂交而成性能优越的的新型张力集成自平衡体系,兼有单层网壳和张拉整体结构的优点,而且其造型新颖、美观、具有非常广阔的工程应用前景。这种结构的研究在国内尚不多见,因此,系统深入地研究该种结构的力学性能具有重要的理论和工程实践意义。 本文首先对大跨度空间结构体系的发展历史和现状以及特点进行了概述,并扼要地介绍了其目前的工程应用。其次,对张拉整体结构的发展历史和基本概念及其特点进行了详述。最后确定了论文的主要研究工作。 在第二章中,采用广义逆法求解平衡矩阵得出自应力模态并结合有约束线性优化方法编制了相应的程序求出自应力模态的组合系数,由二者的线性组合最终确定结构的初始预应力分布。 本论文的第三章对单层网壳—张拉整体杂交结构在竖向荷载作用下的静力特性进行了深入分析,并同单层网壳结构的静力特性进行了比较;为了深入把握各个参数对结构静力特性的影响程度,进行了参数分析。 第四章研究了单层网壳—张拉整体杂交结构的动力特性,采用子空间迭代法分析了结构的自振特性,研究了单层网壳—张拉整体杂交结构的各阶自振频率和振型,并与单层网壳结构进行了对比,从参数的变化考察了结构的自振特性的变化情况。 第五章采用时程分析法对单层网壳—张拉整体杂交结构的水平和竖向地震作用下的地震效应进行了计算分析,得出了各杆件内力和节点位移的时间变化历程。 论文最后对上述研究内容及成果作了简单的总结,并提出进一步需要解决的其他问题。