弦支穹顶结构是由上部钢网壳与下部索杆体系组合而成的一种新型预应力空间钢结构体系，其兼有网壳和张弦结构的优点且克服了部分缺点，在20世纪90年代初一经提出，就在实际工程中得以应用。本文在总结国内外已有研究成果的基础上，以作者参与实际结构建造的常州体育会展中心体育馆和济南奥体中心体育馆这两座典型的大跨度弦支穹顶钢屋盖结构为工程背景，并结合高矢跨比椭球形弦支穹顶的模型试验和节点试验，以大跨度弦支穹顶结构的施工技术为主要研究对象，着重对大跨度弦支穹顶结构预应力施工零状态的确定、拉索等效预张力的确定、施工全过程分析、拉索制作和误差调整、张拉工艺、施工控制项目的确定等进行了较为系统的研究。　　 在大量阅读国内外有关文献的基础上，对弦支穹顶结构的产生、发展及理论与试验研究等进行了描述，并扼要地介绍了弦支穹项的工程应用现况。在总结已有文献关于弦支穹顶施工技术研究的基础上，确定了本文的主要研究内容。　　 根据弦支穹顶的结构特点，对其有限元分析单元的组成、非线性增量平衡方程及有限元基本方程的建立以及非线性方程组的求解方法等进行了介绍，为弦支穹顶的静力性能和施工力学分析研究提供了理论依据。　　 对大跨度椭球形和圆球形弦支穹顶结构的静力性能、稳定性能和自振频率分别进行了分析，并与去除了下部索杆体系的上部钢网壳结构性能进行了对比分析。结论指出，对高矢跨比的弦支穹顶结构而言，由于上部钢网壳自身刚度较大，预应方索杆体系对结构整体刚度的贡献较小；大跨度弦支穹顶在设计阶段应考虑温度荷载的作用并选择合理的合拢温度；预应力拉索的施工对弦支穹顶下部支承体系的受力影响较大，结构设计与施工阶段均应对下部支承体系进行计算复核；预应力索杆体系的引入提高了上部单层网壳的极限承载能力，但弦支穹顶结构仍对初始缺陷较为敏感，建议采用一致缺陷模态法作为本文两类弦支穹顶结构的安装初始缺陷引入模式。最后指出，大跨度弦支穹顶的预应力施工必须建立在对结构性能充分把握的基础之上。　　 根据弦支穹顶设计初始态的结构位形要求，分别推导了弦支穹顶整体结构和索杆子结构施工零状态找形分析的迭代公式，编制了相应找形分析的流程图，并结合大型有限元软件ANSYS平台中的APDL语言编制了找形分析的程序。提出针对整体刚度较小的全结构施工零状态找形分析方法，即通过逆迭代法反向修正结构施工零状态的节点坐标，从而使施工初始态的结构形状满足设计要求；针对上部网壳刚度较大的弦支穹顶结构，提出了索杆系子结构施工零状态找形的概念和方法；分别以常州体育会展中心体育馆和济南奥体中心体育馆为算例，验证了本文所提出的整体结构和索杆子结构施工零状态找形分析方法的正确性、适用性。　　 对弦支穹顶结构预应力施工过程分析的关键参数——拉索等效预张力的确定方法进行了系统地总结和研究。对已有的增量比值法和定量比值法进行了分析和推导，给出了两种方法理论公式的推导过程和基本假定；基于不同的假定，提出了补偿法和退化补偿法，并衍生出混合退化补偿的增量比值法(简称混合法)。通过理论公式推导，确定了各方法的迭代公式，编制了各迭代分析方法的计算流程图，并结合大型有限元软件ANSYS平台中的APDL语言编制了各迭代分析方法的计算程序。根据各自的假定、迭代公式和迭代过程，对比了各方法的特点和所适用的范围，通过济南奥体中心体育馆的工程应用，对比了用于拉索等效预张力确定的各种迭代方法的收敛速度，并对本文所提出的方法予以验证。　　 由于拉索制作长度既不能完全等同于安装时的长度，也不能等同于张拉至结构成形后的长度。因此，本文提出了分别基于索力和等效预张力的有应力制作索长的计算方法，以及与两者相对应的无应力制作索长的计算方法。结论指出，与基于索力和等效预张力的有应力制作索长相对应的无应力制作索长是一致的。考虑到弦支穹顶预应力施工前期准备阶段多工作的协调，向拉索生产单位提供基于等效预张力的制作索长更加方便。　　 对大跨度弦支穹顶施工全过程分析的目的和方法进行了总结，并在已有方法的基础之上提出了基于等效预张力的正算法。由于弦支穹顶上部钢网壳为超静定结构，指出施工环境温度对初始态的影响以及设计与施工初始态相互转变的非保守性，并提出了考虑施工环境温度影响的设计与施工初始态相互转变的迭代正算法。通过算例分析，验证了该方法的正确性和适用性。　　 对大跨度弦支穹顶预应力施工工艺进行了系统性的研究，包括拉索制作、拉索安装和张拉工艺等。结合径向索张拉方法，提出了基于结构几何拓扑关系的索长误差调整方法，并应用于实际结构。结合弦支穹顶结构的索杆系构成，对被动张拉技术进行了详细的阐述。以常州体育馆和济南体育馆的实际建造过程为例，介绍了施工方案选择、张拉顺序和控制程序、索夹构造和张拉机具等。　　 提出了误差影响因子的概念及其计算方法用于确定弦支穹顶预应力施工的主控项目，并通过工程应用，验证了其合理性。对弦支穹顶施工控制目标值的确定进行了研究，采用参数分析方法对索力控制目标值的确定进行了研究；采用参数分析方法、几何拓扑关系分析方法以及基于施工允许偏差兼容性的概率分析方法，对撑杆垂直度控制目标值的确定进行了研究。对目前弦支穹顶预应力施工的现场测试方法进行了归纳，并以济南体育馆为例，对测试结果进行了分析。　　 对高矢跨比的椭球形弦支穹顶进行了模型试验研究。试验内容包括模型的加工制作、张拉成形方法以及静力加载试验，其中，张拉成形方法包括撑杆顶撑法和环索张拉法。将试验结果与有限元计算结果进行对比分析，验证了有限元计算分析的正确性。另外，为确定该结构预应力施工时索夹节点处的摩擦损失以及索夹的承载能力，对索夹足尺模型进行了摩擦损失和承载能力试验，并对试验过程中各索杆内力进行了测试，验证了结合可滑动索夹的环索张拉法的可行性。