开合屋盖结构在近些年来蓬勃发展,并取得了很好的经济效益和社会价值。但每座开合屋盖结构都有其自身的特殊性,应用场景比较受限,本文设计了一种大跨度柔性开合屋盖,用于本身带有升降式刚性开合屋顶的天文台。并对该开合屋盖进行了重力和风荷载下的仿真,再以上述仿真结果作为边界条件,对可展金属框架中的桁架1进行稳定性分析。首先对应急开合屋盖的工作环境进行分析,确定了温度环境和风环境,然后对工作要求进行分析,确定了开合屋盖的基础尺寸和开合方式。分别对开合屋盖的可展金属框架、锁紧释放装置、驱动装置和外覆蒙皮进行方案设计,其中可展金属框架采用嵌套环的简易形式、锁紧释放装置采用钩式锁紧、驱动装置选用电动推缸、外覆蒙皮采用复合柔性材料,且蒙皮与桁架之间采用环抱带形式多点位连接。为了建立仿真模型,需要对实际模型做简化处理,而后用CAE软件再进行前处理。因为桁架之间采用柔性绳索连接,在重力条件下,通过调整绳索布置的位置和疏密程度,控制桁架的最大变形量,并确定最终布绳形式。对仿真模型进一步简化,证明简化仿真模型的合理性之后,在桁架之间添加蒙皮,完成最终仿真模型,并对展开过程中桁架的响应进行分析。采用流固耦合和等效静力风荷载的方法对应急开合屋盖进行风场分析,分析状态为开合屋盖的完全展开状态。在单向流固耦合的过程中,设定风力等级为8～10级,风向角为0°和90°,在将风荷载等效为静压力的过程中,设定风力等级为10级,风向角为0°。分析上述几种风环境下桁架的响应,总结对应规律。并从方法特点、模型表面风压以及最终的桁架响应三个方面对两种分析方法进行对比。取桁架1这一特殊桁架进行稳定性分析,边界条件为只受重力、0°风向10级风以及90°风向10级风三种经典工况下绳索和蒙皮对桁架1的作用力,得到对应的载荷系数。调整桁架特定部位的外径和壁厚,找出对桁架稳定性影响最大的参数,从而指导结构设计的进一步优化。最后搭建应急开合屋盖的伺服系统架构,完成伺服元器件的选型和布局。