该文的研究内容属于索杆张力结构体系的形状分析,包括几何组成分析和结构的初始预应力分布计算.其中几何组成分析是形状确定的前提,从而确定结构的初始预应力分布.首先,该文介绍了索杆张力结构体系在国内外的应用情况和研究现状,并给出索杆张力结构体系比较明确的定义,指出了索杆张力结构体系的特征及工作机理.结合索杆张力结构体系这种不同于传统结构的新型结构体系对传统的几何构造分析中一些结论提出了质疑并进行了发展和完善.如瞬变体系和可变体系在实际中也可作为承重结构,Maxwell规则的局限性.从结构体系分析出发对杆件体系进行了分类,详细分析了各类结构的静动定特性,指出了索穹顶结构和张拉整体结构属于静不定动不定体系,其几何稳定性需作具体分析才能判定.详细阐述了自应力模态、机构位移模态、矩阵奇异值分解、几何力等概念和算法,从平衡矩阵出发对索杆张力结构体系的几何稳定性作了一个完整的分析,得出一套完善的判别任意索杆体系几何稳定性的判别准则,并编制了相应的计算机程序.通过大量算例分析,验证了程序的可靠性和适用性.该文还对可变体系的结构可动性进行了判定,指出可变体系虽然在构成上是几何可变的,但通过导入初始张力或者通过巧妙地调整结构的形状,这些结构就可以承受特定的外加荷载,并且结构本身也处于稳定状态.初始预应力分布的计算是索杆张力结构体系受力分析的基础.对第一类形状确定问题即几何给定的索杆张力结构体系,如何按照一定的原则合理选择并确定结构的预应力分布,该文通过高斯消去法、广义逆矩阵法和优化设计法三种方法进行了详细的分析,试图对张力结构的形状确定和预应力分析提供一定的指导.