张拉整体膜结构是一种新型的建筑结构形式,具有受力合理、效率高、造型新颖及良好的经济性等优点,经过近40 年的发展与应用,显示出强大的生命力和广阔的发展前景。目前,国内外对张拉整体膜结构的研究在理论上和实践上均取得了一定的成果,但其分析设计时往往割裂索杆结构和薄膜结构两者之间的关系,不能真实地反映结构之间的相互作用。张拉整体膜结构协同分析的研究在国内才刚刚受到关注,而以非线性有限元理论为基础,应用ANSYS 来进行张拉整体膜结构协同分析的研究在国内尚属首次。　　　　　　本文首先分析了以往索杆结构和薄膜结构分析方法的特点,提出了张拉整体膜结构协同找形的思路:首先按照建筑外观及构造要求,索杆体系优化的结果确定索杆结构的空间形状;　然后根据索杆结构,确定膜的初始形状,膜边界部分为固定边界,部分由索杆支撑体系确定,为非固定边界,在找形过程中与索杆体系一同协同变形。　然后,利用非线性有限元分析法,对各个单元进行了分析,根据虚位移原理推导得到了索杆膜单元的非线性有限元方程,通过全N—R 迭代法,进行了方程的求解,得出了求解迭代表达式。　先对纯膜及索膜结构进行了小弹性模量下的第一类找形分析;然后对索杆结构进行了第二类找形分析,证明了ANSYS 找形分析的可行性;最后对张拉整体膜结构进行了协同找形分析,考察了考虑索杆的支撑作用与不考虑索杆支撑作用对膜曲面形状的影响,考虑膜作用和不考虑膜作用对索杆结构找形的影响。结果表明在索杆支撑体系刚度较小的情况下,非协同找形可能会使结构产生较大的误差,而协同找形则可以避免产生这种误差。因此张拉整体膜结构的协同找形分析是必要的,更能真实的反映索杆结构和薄膜结构之间的相互作用。　最后,对协同找形得到的张拉整体膜结构,进行了荷载作用下的受荷分析。对不考虑膜作用的索杆结构和考虑膜作用的索杆结构的受力性能进行了比较。然后考察在相同的设计荷载下,协同荷载分析和非协同荷载分析对膜的不同反应。结果表明,如果不考虑膜参与作用,索杆结构的承载力计算值相差较大,而变形值偏小,导致结构偏不安全。因此,张拉整体膜结构的协同荷载分析是必要的,较能真实地反映结构的承载性能。