随着国内对环保、可持续发展的重视,对大跨度料场结构进行封闭改造成为必然趋势。对超大跨度柱面结构进行优化分析设计能产生巨大的经济效益,而大跨张弦桁架结构的稳定问题是控制结构安全的重要因素。因此,对超大跨张弦桁架结构进行优化设计和整体稳定性的研究对结构安全性、经济性尤为重要。本文以超大跨度张弦桁架结构为研究对象,开发了一套三心圆预应力桁架模型生成程序;采用数值模拟分析和工程案例相结合的方式,梳理了参数化优化方法,以三个超大跨张弦桁架柱面钢结构工程案例为研究背景,分析了参数化优化法在超大跨度柱面结构中的应用和关键参数的选用原则,并分析了影响超大跨张弦桁架经济性能的各参数敏感性,以参数重要性排序对优化方法进行修正,提出了一种适用于张弦桁架结构的参数化优化方法;对不同跨度的柱面张弦桁架结构在满跨活荷载、半跨活荷载作用下的整体稳定性进行研究,讨论初始缺陷对结构稳定性的影响,并以实际工程算例验算。本文提出的适用于大跨度张弦桁架结构的参数化优化方法和稳定性相关结论可对此类张弦桁架结构分析设计提供指导。主要包括以下几个方面:(1)适用于张弦桁架的参数化优化方法能有效提高张弦桁架结构优化效率,减少结构用钢量;(2)相较于张弦桁架结构主桁架宽度、预应力值等参数,主桁架厚度对结构经济性能影响较大,为敏感参数,应优先考虑;(3)以理想结构的静力失稳模态作为结构的初始几何缺陷,比规范建议的一致缺陷模态法对结构的整体稳定性有更显著的影响;(4)半跨活荷载和风荷载一般不是此类张弦桁架结构整体稳定性的控制荷载,满跨活荷载下结构稳定系数往往更低。