碳纤维增强复合材料(CFRP)具有轻质高强、耐久性好、耐疲劳性能优良和可设计性能良好的特点,还具有绝缘、隔热及透电磁波等特性,符合国家“十二五规划”所提倡的“绿色节能环保”的建筑材料要求。索穹顶结构是一种受力合理、结构效率高的张拉整体结构体系,若将CFRP材料与索穹顶结构相结合,形成碳纤维索穹顶结构,会大大优化结构的力学性能,同时可以跨越更大的跨度。本文在跨径为120m的Geiger-钢索穹顶的基础上,结合CFRP材料的特性,设计了与之刚度相近的Geiger型CFRP索穹顶,然后以与Geiger-CFRP索穹顶重量相等为目标设计了Levy型CFRP索穹顶。后面系统研究了CFRP索穹顶的动力特性以及抗震性能,同时也进行了与传统的钢索穹顶的对比研究,具体内容为：运用结构动力分析的基本理论和分块兰索斯法对Geiger-钢索穹顶、Geiger-CFRP索穹顶和Levy-CFRP索穹顶进行了模态分析,分别比较Geiger-CFRP索穹顶与Geiger-钢索穹顶,Levy-CFRP索穹顶与Geiger-CFRP索穹顶的频率与振型的异同,并讨论了初始预张力水平和杆件截面面积对上述三个结构的影响程度。在模态分析的基础上,计入结构的几何刚度,对上述三个索穹顶结构进行了反应谱分析,研究在单向和多向地震作用下,Geiger-CFRP索穹顶和Geiger-钢索穹顶以及Levy-CFRP索穹顶和Geiger-CFRP索穹顶动位移和动内力响应的异同。同时考虑结构的预应力效应、几何非线性和材料特性,对Geiger-钢索穹顶、Geiger-CFRP索穹顶和Levy-CFRP索穹顶进行了多遇地震作用下的时程分析。首先根据抗震规范要求选取三条地震波并进行相应的调整；然后分析比较了结构在单向和多向一致输入下的动力响应,并与反应谱的结果进行了比较；最后分析比较了结构在单向和多向多点输入下的动力响应,并与一致输入的结果作了比较。最后总结本文主要研究内容及成果,同时指出今后有待解决的若干关键问题及研究方向。