索托结构是一种新型的张力空间结构,这种结构结合了斜拉结构与悬索结构的优点,通过拉索从桁架或者网架底部穿过以达到“托”起上部结构的目的。与斜拉结构相比,索托结构具有更高的拉索使用效率,并具有对拉索与梁夹角限制更小的优点。这两大优点使索托结构较斜拉结构具有更好的经济性与安全性。索托结构已经在工程实践中得到应用,并取得一定的理论研究成果。为了探索在工程实践中更为实用的索托结构延性设计方法,本文主要研究内容包括：(1)开展索托桁架结构静力分析,利用有限元分析软件建立索托桁架结构整体模型,在标准荷载、恒荷载和设计荷载下进行模拟计算。通过静力分析,选择适当的初始索力与初选索截面。(2)开展索托桁架结构双非线性稳定分析,根据静力分析求得的索力范围与初选索截面,建立有限元模型,进行考虑材料非线性与几何非线性的全过程屈曲分析,根据分析结果选择最终的设计索力与设计截面。(3)在上述两个建模分析过程中,分别采用自由度耦合加弹簧单元以及“点-点”接触单元两种方法模拟索托节点,并对比两种索托节点模拟方法计算结果,验证“点-点”接触单元模拟索托节点的可行性与正确性。结果表明“点-点”接触单元模拟索托节点与自由度耦合加弹簧单元模拟索托节点的结果差异不大且更偏安全。(4)开展索托桁架结构罕遇地震时程分析,根据稳定分析求得的设计索力与设计截面,使用“点-点”接触单元模拟索托节点建立有限元模型。根据结构周期与场地条件,利用最不利地震动原理选择恰当的地震波进行罕遇地震时程分析,验证设计结果。(5)通过上述分析,提出了满足索托结构延性要求的索参数设计方法。首先,通过静力分析,根据位移与内力控制条件筛选合理初始索力,并根据初始索力大小进行索截面初选；其次,将索截面面积与初始索力组合,进行双非线性稳定分析,选择稳定承载力系数大于2.0且桁架早于拉索破坏的最小索截面面积；最后,通过罕遇地震时程分析验算设计结果。