荷载缓和体系是在结构中引入缓和装置,在荷载作用下能够达到自我调节和自我保护的一种新颖结构体系。本文阐述了索穹顶结构中荷载缓和的实现方式,对弹簧荷载缓和索穹顶结构的静、动力性能进行了深入全面的分析。本文首先以荷载缓和体系的研究成果为基础,对现阶段荷载缓和体系的结构形式、缓和装置和计算理论进行了全面的总结。针对目前传统的荷载缓和弹簧刚度较小和刚度不能任意组合的问题,提出了一种新的荷载缓和装置——钢板弹簧,并讨论了其刚度的计算方法。基于稳定索和承重索的概念,本文提出了一种实现荷载缓和的新思路,从而实现了索穹顶结构中的荷载缓和。对索穹顶结构大变形后的失效模式进行讨论,得出葵花型型索穹顶结构脊索松弛后,撑杆不会失稳,可以继续承受荷载的结论。对弹簧荷载缓和索穹顶结构的静力性能进行了研究,比较在不同位置施加缓和装置的缓和效果,同时探讨了缓和装置中广义弹簧单元刚度的影响。对弹簧荷载缓和索穹顶结构进行详细的动力分析,包括结构的自振特性和地震作用下的时程反应,发现缓和装置具有良好的缓和效果。为了进一步验证理论计算的正确性,本文对一直径为5.0m的鸟巢型索穹顶结构进行了模型试验研究,将试验结果与理论计算结果进行对比分析,验证荷载缓和装置对结构性能的影响。论文最后对上述研究内容及成果进行了总结,提出今后亟待解决的问题和研究的方向。