贵州三都水族自治县综合体育场是由上部钢网架结构和下部钢筋混凝土主体结构组成的混合结构,而体育场馆类混合结构在设计时,为了简化计算,常把上部钢网架结构与下部钢筋混凝土支承体系分开考虑,采用不同的软件分开计算分析,但这样的处理方法是比较粗糙的,常常无法准确得到结构的实际受力情况。同时,由于三都体育场下部钢筋混凝土主体结构未设置结构缝,形成环形闭合超长混凝土结构,于是地震波传至结构竖向构件底部的时间存在明显的差异。因此,作者结合大跨空间结构地震反应分析方法以及考虑地震动空间变异性的相关理论,通过对混合结构进行整体建模,深入研究结构的抗震性能及其静、动力特性。同时,与下部结构单独建模设计的传统方法进行比较,分析结构的地震响应差异,以期对大跨体育场馆混合结构设计起到一定的参考作用。本文主要研究工作及成果如下:(1)以三都体育场为研究对象,结合电算结果和概念设计进行结构方案对比和选型,确定合理的结构设计方案。(2)利用Midas gen有限元软件分别对下部钢筋混凝土结构简化模型与混合结构整体模型进行反应谱分析与多遇地震作用下的弹性时程分析,并对比了下部钢筋混凝土结构单独建模设计与整体建模分析时的差别。通过对比发现,上部钢结构单独建模与整体建模所得网架支座水平反力在大多数位置是偏安全的,但在部分位置小于整体建模计算值,偏不安全;同时竖向反力呈振荡变化趋势,但在振荡变化的波谷位置竖向反力小于整体建模计算值。因此,混合结构设计时建议在单独设计的基础上对结构进行整体校核分析。(3)对三都体育场混合结构整体模型进行弹塑性时程分析,分析结果表明三都体育场在6度抗震设防罕遇地震作用下具有良好的抗震性能,在7度(0.1g)罕遇地震作用下虽然遭受破坏但不致倒塌,能够实现第三水准的抗震设防要求。(4)对三都体育场混合结构整体模型进行考虑行波效应的多点激励分析,探讨了地震动行波效应对结构响应的影响。结果表明,考虑地震动行波效应时,布置在结构外围一圈的悬臂柱的内力相比一致激励全面超载。因此,实际工程单独建模设计时,建议对布置在结构外围边角柱的内力进行调整。