大跨空间结构由于其固有的优越性,已被广泛地用于各种公共建筑、工业建筑、民用建筑和许多构筑物中。应用和发展空间结构已成为人类物质文明和精神文明发展的必然趋势。设计和建造这些空间结构必然会涉及并进一步促进其理论分析、计算及设计方法、材料科学、制造技术和施工安装方法等方面的研究和发展。悬索结构是大跨空间结构最常见的形式之一,随着悬索结构体系及其荷载形式越来越复杂,引起广大学者的关注,各种计算分析方法被提出。作者基于U.L坐标描述,从虚功原理出发推导了四节点等参索单元的非线性运动方程;对悬索结构的模态和风致动力效应进行了简单的分析研究,即研究了悬索结构的自振特性及在风作用下的非线性性能和随机响应。论文首先论述了悬索结构的非线性有限元原理,重点介绍了四节点等参索单元的有限元原理。然后简述了悬索结构的自振特性,风荷载模拟理论,悬索结构动力分析方法。在此基础上,结合典型的悬索结构编写Matlab计算程序;研究悬索结构的自振特性;利用线性滤波器法中的AR模型对风速场进行了模拟。最后,先对一单索结构、凌形平面双曲抛物面悬索结构在水平风荷载的激励作用下的动力反应做了研究,然后对椭圆平面双曲抛物面悬索结构分别在水平风、竖向风,水平风和竖向风共同激励下的动力反应做了研究。从结构形式的简单到复杂,再从作用的外荷载的简单到复杂,得到了一系列有用的结果,并将得到的计算结果与其他参考文献的结果进行了比较。研究结果表明四节点等参索单元用于结构动力分析的可行性和有效性,可供悬索结构分析、设计时采用。