中国大跨度空间结构近十余年来取得了迅猛的发展,工程实践的数量较多,空间结构的型式趋向多样化,特别是融建筑的技术与艺术为一体的集成体系结构越来越受到人们的青睐.这种体系的最大优点是:综合利用各种不同结构在性能、综合经济指标等方面的优势;丰富建筑造型,有效利用建筑空间;改善总体力学性能.集成体系在分析时需要解决两个关键的问题:结构拓扑的集成和刚度矩阵的集成.该文围绕拓扑集成这一问题论述了实现拓扑集成的方法-拓扑矩阵算法,该算法包括对结构抽象化、整型名义坐标系定义、结构拓朴描述、结构结点进行最优编号、单元信息生成等内容,通过该算法能够方便、迅速地完成结构拓扑集成的工作;在刚度矩阵集成的问题上该文重点讨论了AADS系统中单元库的问题,罗列了系统中已经采用的索、膜以及梁元的有限元基本方程,论述了几种单元力学模型所采用的基本假定,并在此基础上,根据其几何关系、物理条件以及插值函数,列出单元刚度矩阵显式,为集成体系提供集成单元的力学模型;另外该文建立了空间实体四面体单元的有限元基本方程,在此基础上,根据几何关系和物理条件,建立适用于空间实体结构进行弹性分析、几何非线性分析和材料非线性分析的四面体单元力学模型,并列出详细的推导过程.最后该文研制了非线性分析程序ADD_LT,一方面采用该文建立的空间实体四面体单元的力学模型,实现了空间实体四面体单元的线弹性分析、几何非线性分析、材料非线性分析,为AADS系统的单元库增加新的单元分析模块;另一方面利用拓扑矩阵算法实现了结构拓扑集成的方法.