张弦结构是一种新型的大跨空间结构，本文通过对张弦结构抗连续倒塌的研究，以达到认识和提高预应力空间结构的抗连续倒塌能力，为大跨空间结构的抗连续倒塌设计提供理论和技术支持。　　 抗连续倒塌的设计方法通常采用变换荷载路径法（简称AP法），其首要内容是确定结构的移除构件和它的几何位置。现有的抗连续性倒塌设计规范中仅规定了框架结构的移除构件选择方法。大跨空间结构形式多样，体系复杂，杆件众多，有多种荷载传递路径和失效模式，不易判断关键构件，如采用AP法对每根杆件移除进行残余结构的承载力计算会导致工作量非常大。因此，找寻一种简便、快捷、可靠的结构移除构件判断方法是非常有必要的。本文在P.C.Pandey等提出的基于敏感性分析方法的基础上，根据大跨空间结构的受力特性和荷载特点，提出基于频率灵敏度的对称分组方法来判断大跨空间结构的关键构件，不仅概念清晰，而且简单易行。并通过对张弦桁架各类构件分组后进行残余结构的极限承载力分析，得出张弦结构的关键构件分布规律:支座→索→支座处的桁架下弦→跨中部分的上弦构件。　　 空间结构连续倒塌分析不仅要考虑构件的强度和稳定，还要考虑结构整体失稳的影响。当采用有限元软件进行连续倒塌分析时，能考虑构件的局部稳定和结构的整体失稳，但不能考虑构件或结构的初始缺陷。杆件的初始缺陷包括杆件初始挠曲、初始偏心和残余应力等，可按照《钢结构设计规范》相关规定考虑;结构的整体初始缺陷可采用一致缺陷模态法考虑整体节点偏差。由于并不是所有的空间结构都需要考虑整体初始缺陷，故采用弹性支承连续拱模型对张弦结构进行参数化分析，得到张弦结构上弦的矢跨比小于0.05时，进行连续倒塌分析时可以不用考虑整体初始缺陷;大于0.05时，应考虑整体初始缺陷。并根据杆件单元、杆件荷载-位移曲线、倒塌失效模式、空间结构失效破坏准则等一系列假定，在通用有限元软件ANSYS上二次开发，模拟空间结构连续倒塌的全过程。最后通过程序编制和算例分析提出空间结构静力仿真分析的计算流程，为空间结构抗连续倒塌设计提供依据。　　 张弦结构的下弦拉索，与刚性构件不同，具有高应力、只能受拉不能受压等特点。而且撑杆与上弦和索的连接均为铰接。当拉索的任一截面失效，拉索将迅速释放应变能，整个拉索完全失效，而拉索失效又将导致所有撑杆跟着转动而失效。因此，拉索失效的模拟方法是研究张弦结构连续倒塌的重点。本文提出采用预应力等效荷载法模拟张弦结构的拉索失效，即同时移除索和撑杆，把索和撑杆的反力作用于上弦，对上弦进行该等效荷载在很短时间内变为零的瞬态动力时程分析。首先采用基于瑞利-里兹法推导预应力张弦结构的竖向刚度和索的应变能，得出下弦拉索中的弹性应变能很大，可能会对预应力等效荷载法的准确性产生影响;而张弦结构竖向刚度较大，几何非线性和应力刚化对该方法的准确性影响较小。并通过预应力等效荷载法与显式计算结果的分析比较进一步证明索中蕴藏巨大的弹性应变能，当索破坏时，索向两端快速回弹，带动撑杆，会对上弦的破坏起到加速作用。但由于这种作用是有限的，故可采用预应力等效荷载法来模拟张弦结构下弦索的失效。　　 通过撑杆失效对张弦结构各部分力学性能影响的分析，得出撑杆失效会导致索松弛，从而引起预应力损失，但由于预应力大小对张弦结构的极限承载力影响较小，且撑杆破坏引起的索力变化很小，故撑杆破坏导致索松弛对连续倒塌的不利影响可以忽略不计;撑杆破坏会导致矢高降低，是影响整体刚度降低的主要因素，根据张弦结构的构成特征，得出整体刚度的降低值一般不会超过15％，撑杆失效导致结构整体破坏的概率很小;撑杆失效对张弦结构的影响主要是导致剩余撑杆内力增加和撑杆失效处上弦局部刚度降低，从而发生撑杆接连失效的连续倒塌或上弦局部破坏的倒塌。根据张弦结构的受力特点，假定张弦结构为两端受有集中力的弹性连续梁进行分析，得到防止张弦结构发生上弦局部破坏和撑杆连锁破坏的充分条件。最后通过对多种张弦结构模型撑杆失效的参数化分析，证明了理论推导的正确性，并总结出张弦结构抗连续倒塌时，完整结构的相邻撑杆之间上弦的跨高比宜控制在10以内;撑杆长细比应控制在100以内。　　 空间结构整体刚度较低，杆件失效后剩余结构容易出现塑性。塑性化程度对动力放大系数影响较大，使得动力放大系数具有不确定性。一方面由于剩余结构屈服后的塑性化程度与需求能力比DCR有关，另一方面由于空间结构常以杆件的应力比值作为设计的控制指标，且杆件平均应力的大小能直观的反映DCR的大小。故提出采用应力比值法研究张弦结构的动力放大系数，其方法为:在设计荷载组合下控制结构不同的平均应力比值，得到不同构件截面大小的结构模型，然后对这些模型进行动力放大系数的分析;选取(LD+0.25 LL)和(1.2LD+1.4LL)区间内的不同值作为外荷载，以反映荷载大小对动力放大系数的影响。另外，当构件失效后，如果剩余结构进入塑性状态，在静力荷载增加不大的情况下，可能导致位移增加很多。为了充分研究动力放大响应，定义了两种动力放大系数:位移动力放大系数DIF和荷载动力放大系数β，并通过对这两种动力放大系数的分析得到张弦结构动力放大系数的建议值。　　 结合天津梅江会展中心张弦结构的抗连续倒塌设计，探讨大跨空间结构抗连续倒塌的设计方法，提出以下张弦结构抗连续倒塌的措施:(1)纵向联系构件把张弦结构组装成一整体，可以明显增加张弦结构的抗倒塌能力;(2)充分利用山墙方向的抗风柱，使其不仅承担水平风荷载，还承担竖向荷载，可大幅度提高排架结构的抗连续倒塌能力;(3)采用双索布置能大大加强张弦结构的抗连续倒塌能力，并提出竖向平面内布置双索，可较好的解决平行布置双索中某根索破坏后引起偏心扭转的不利影响;(4)要保证张弦结构连续倒塌的延性破坏不仅要保证完整结构为延性结构，而且保证某处截面削弱或破坏后结构的局部刚度应仍然大于整体刚度;(5)在抗连续倒塌方面，索的锚固宜优先采用穿心螺杆式锚具，并根据该张弦结构的特点提出集桁架支座、张拉端（锚固端）和桁架下弦管于一体的铸钢节点构造;(6)提出施工过程防止结构连续倒塌的关键是施工模拟计算应与施工实际情况相符合。　　 最后通过对天津梅江会展中心施工过程的监测和数据分析，验证了有限元分析的准确性，证明本文采用ANSYS进行抗连续倒塌分析能真实的反应结构的实际受力情况。