劲性支撑穹顶结构是一种新型的空间张拉结构，该结构是基于索穹顶结构发展起来的一种上柔下刚的自平衡体系。目前对该类结构受力性能的研究仅考虑索杆部分，而忽略了薄膜部分对整个结构承载能力的影响，但在实际的工程中，膜材中的预应力会有效改善结构的抗扭刚度，并对结构力学性能产生影响。为全面了解劲性支撑穹顶整体结构的受力性能，很有必要对其进行力学性能分析及试验研究。主要研究内容和成果为:　　(1)针对Geiger型劲性支撑穹顶结构，通过建立合理的计算模型，采用非线性有限元分析方法，对不同结构荷载分布（满跨荷载及半跨荷载）、初始预应力、矢跨比、跨度、环向等分数等参数选取对结构静力性能的影响进行了研究;分析了劲性支撑穹顶整体结构的模态性能，并针对各阶自振频率和振型进行了讨论。研究表明:在荷载作用下，虽然结构的静力性能有所降低，但保持了良好的整体性;预应力、矢跨比、环向等分数对结构静力性能影响较大;结构的频率比较密集，并且出现频率值相同的多对振型。　　(2)本文对跨度为6m的Geiger型劲性支撑穹顶索膜结构模型进行了静力性能试验研究，对其试验结果与理论分析结果进行对比分析。同时，与不考虑索膜协同工作的结构进行了对比分析。研究表明:结构在荷载作用下，结构的实测值与理论计算值基本吻合;劲性支撑穹顶考虑索膜协同工作的整体结构对结构静力性能的影响比较小，而对于结构的节点位移影响较大。　　(3)本文对跨度为6m的Geiger型劲性支撑穹顶索膜结构模型进行了模态特性的试验研究，并对比分析了其试验值与理论值，同时分析了全跨荷载、半跨荷载及初始预应力等参数改变对结构振动频率的影响;对比分析了考虑索膜协同工作与不考虑索膜协同工作对结构自振频率的影响。研究表明:结构理论振型与试验振型吻合度较好，结构自振频率理论值与试验值误差较小;荷载作用会改变结构模态特性，荷载可在一定程度上等效为结构重量;预应力水平可以有效的改变结构模态性能;分析试验数据结果，得出结构阻尼比在0.008-0.02范围内;考虑索膜协同工作的整体结构对结构的模态性能影响较大。因此，在对结构进行模态性能分析时需要考虑索膜协同工作性能的影响。