对于预应力钢结构而言,除了刚性预应力钢结构外,其余预应力钢结构均包含钢拉索,钢拉索是预应力钢结构的关键构件,而对钢拉索基本特性的研究较少。本文主要针对钢拉索的弹性模量、弯曲受拉力学性能以及热膨胀系数进行了分析研究。根据钢拉索的绕捻特性,利用理论推导得到三种不同情况下钢拉索弹性模量的计算公式,利用Matlab编写程序进行计算,研究各项参数对钢拉索弹性模量的影响。开展了钢丝的拉伸试验研究,得到钢丝的本构关系曲线,提出简化的三线性本构关系模型。开展了钢拉索的拉伸试验研究,获得6种规格钢拉索的力-位移曲线、破断力和破断位移,确定钢拉索的破断形式。利用ABAQUS有限元分析软件根据实际钢拉索建立三维实体模型,数值模拟钢拉索受拉直至破断的全过程,并与试验结果进行对比分析,修正优化数值模型,得到能够精细化模拟钢拉索力学性能的数值分析模型。利用准确的精细化数值分析模型研究钢拉索弹性模量,建立对照组与理论分析结果对比,验证了理论分析计算方法的合理性。自主设计夹具,进行钢拉索弯曲受拉试验,得到力-位移曲线、破断力、破断位移和钢拉索的破断形式。利用精细化数值分析模型,进行弯曲受拉数值模拟分析,与试验结果进行对比验证,得到钢拉索在弯曲受拉状态下,受到影响最大的力学性能参数。开展了基于张力构件特性的张力穹顶温度响应分析。根据钢拉索的实际受力形式,利用理论推导得到三种不同状态下钢拉索热膨胀系数的理论计算方法,利用Matlab编写程序进行计算,并研究不同参数对钢拉索热膨胀系数的影响。利用钢拉索精细化数值分析模型,仿真模拟钢拉索在温度作用下的行为,与理论分析方法的计算结果进行对比,验证了理论分析方法的合理性。总结本文的研究成果,提出了对本课题进一步研究时需要解决的问题,并对本课题进行了展望。