FAST(500m口径主动球面射电望远镜)是我国天文界重点工程。本文以大 射电望远镜FAST全球面整体张拉结构的找形、静力性能的分析为研究主线，针 对FAST索网结构分析中的关键问题、难点问题，对结构体系的找形及静力特性 进行了深入、系统的研究。旨在通过该课题的研究，为FAST项目实施提供理论 基础和数据依据，为今后土木工程中的大型索网结构提供设计参考资料。 FAST反射面预研究第一阶段的理论与试验研究已于2001年初完成，为了进 一步优化改进FAST反射面系统，之后又引入一种轻巧新型的反射面支承结构方 案—张拉整体体系。但这种方法仍需将反射面分为1788个球面6边形，这无疑 增加了望远镜反射面制作和安装的难度与复杂性。同时刚性圈梁的存在使得结构 的自重仍然较大。为了进一步改良这一不足，FAST课题总组又提出了一个新的 反射面结构体系方案—全球面整体张拉结构方案。 本文根据非线性有限元理论，考虑几何非线性影响对该全球面张拉索网结构 进行找形、静力分析和优化，以找出合理的索截面和预应力分布。本文提出了单 控制点单根牵引索的张拉控制方案，并提出了模拟抛物面的形变过程和控制方 法。分析结果表明，逆迭代法具有较高的计算效率和广泛的适用性，可作为结构 成形分析的一种有力工具。在FAST反射面从球面转变为工作状态的抛物面时， 采用本文的控制方法可行且有效，能实现全球面索网精确拟合抛物面的要求，工 作状态抛物面间的转换只需对各牵引索进行张拉与放松。计算结果表明，在极限 风速作用下结构单元无塑性变形，工作状态下结构曲面能满足精度要求，说明了 该结构体系的受力、变形及构造的合理性。最后，本文还为FAST项目设计了缩 尺试验模型。 关键词：FAST，全球面整体张拉结构，非线性有限元，找形，静力分析