张弦梁结构在传统刚性结构的基础上引入柔性的索,对索施加预应力的同时也改变了结构的受力性能。其不仅具有较高的承载能力,且结构形式能够满足多样化的设计造型需求,现已广泛应用于展览馆、体育场馆、交通枢纽站房等众多大型工程。随着建筑水平的飞速提升,张弦梁结构形式亦不断革新,因而带来的建造施工难度也将越来越大,故开展张弦梁结构施工过程仿真分析与现场监测,对指导实际工程的施工具有重要意义。鉴于该种结构对风荷载的敏感性及地震的强破坏性,对张弦梁结构进行静力与动力分析尤为重要。本文总结了张弦梁结构的特点与国内外研究应用现状,并以榆林机场二期航站楼主楼张弦梁屋盖为背景,运用Midas/gen有限元软件建立张弦梁屋盖模型,对张弦梁结构进行了施工过程仿真、结构参数化、结构稳定性及风与地震响应分析。主要工作如下:(1)对张弦梁屋盖结构的预应力张拉施工过程进行仿真模拟,通过对比施工现场监测数据验证仿真模拟的正确性,同时运用仿真模拟结果指导现场施工。总结出模拟值与实测值产生差异的原因,为今后相似工程的张拉施工提供有益参考。(2)为深入了解该结构的受力性能,分析研究了撑杆数目、矢跨比、垂跨比等参数变化对结构变形和受力的影响;通过将张弦梁屋盖结构的普通钢箱梁模型与局部钢箱梁-混凝土模型进行对比,发现在钢箱梁中局部灌注混凝土可以有效抑制结构的不均匀起拱。(3)对张弦梁屋盖结构模型进行线性屈曲分析,表明满布活载工况下结构最低屈曲模态为上弦梁竖向失稳,但结构整体具有较高的抗失稳能力;从张弦梁屋盖结构模型的非线性屈曲分析可知,初始几何缺陷的增大对结构稳定承载系数的影响很小,说明结构对初始几何缺陷变化并不敏感。(4)在结构自振特性分析的基础上,采用时程分析法对张弦梁结构进行单向与三向地震动作用下的动力响应分析,对结构关键节点、撑杆、拉索的时程响应进行了对比分析。结果表明:结构整体抗震性能良好且三向地震波作用下结构动力响应整体大于单向地震波作用下的动力响应,局部钢箱梁-混凝土屋盖结构的水平位移大于普通钢箱梁屋盖结构的水平位移。