索穹顶结构是由拉索和压杆所组成的柔性张拉整体结构,是一种受力合理,效率极高的结构。作为一种预应力结构,索穹顶的刚度和承载能力都是通过施加预应力来获取的,因此,初始形态确定问题是对索穹顶结构进行其它分析的基础。国内学者虽已开展了相关研究,但仅限于Geiger体系和Levy体系。本文对矩形平面Geiger型、鸟巢型、葵花型、Kiewitt型四种体系的索穹顶展开了研究。对给定几何形状的索穹顶结构,应用力密度法,引入整体可行性预应力的概念来简化计算,求解得出了索穹顶结构的预应力分布。充分利用结构的对称性,提出了简化力密度算法,大大简化了求解预应力的过程,节省了计算时间和计算机的存储空间。采用动力松驰法对几何形状和结构预应力分布均未定的情况以及给定目标几何情况的索穹顶形态确定问题进行了研究。对考虑结构自重的力密度法和动力松弛法进行了理论推导和算例验证。论文最后对本文的研究成果进行了总结,得出了一些对工程有意义的结论,并指出了今后的研究方向。