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该文选择了在国内属空白的空间结构领域的前沿课题之一——张弦梁结构进行了理论分析和试验研究,该文的工作为该结构在中国的实际工程应用打下了坚实的理论基础.该文工作的具体内容有:1.系统回顾了张弦梁结构的发展过程及张弦梁结构形式的来源,确定张弦梁结构与轻型屋面覆盖材料的结合,将带来该结构广阔的应用前景;2.系统回顾了膜结构的发展历史,指出相比柔性的索膜体系,与支撑共同作用的张拉式杂交膜结构将是该领域应用和研究热点;通过列举张弦梁膜结构的优点,肯定了该结构的应用和研究价值;3.针对现有文献对张弦梁结构进行线性分析,导致理论分析结果与试验结果有出入的缺陷,提出采用几何非线性有限元方法进行分析的更精确完善的力学模式;4.由于单榀张弦梁结构的性能对整体结构的性能起至关重要的作用,故详细分析了单榀张弦梁结构的性能,讨论了撑杆数目、垂跨比、高跨比、拱的惯性距和面积、弦的预应力和面积、拱的截面型式等对结构性能的影响;5.将张弦梁结构按布置方式进行了分类,基于单向张弦梁结构的特点,提出双向张弦梁结构这一新形式;6.提出对现有单向张弦梁结构的改进方案,通过计算证实改进方案的合理性;计算分析了计算模型的支座约束条件对计算结果的影响;7.比较了单向张弦梁结构与双向张弦梁结构的性能,证明双向张弦梁结构是刚度较大,受力合理的新型结构形式;讨论了双向张弦梁结构拱截面型式、弦的预应力对结构性能的影响;8.系统回顾以往的膜结构的找形方法和内力计算方法的基础上,确定采用常应力平面三角元进行膜结构的几何非线性有限元分析;提出了计算稳定,对结构的初始构型不过分挑剔的简便的找形策略,用算例证实了该策略的有效性;用该文所编写的程序对张弦梁结构和膜结构作了共同分析,探讨了其性能;9.对双向张弦梁结构进行了试验分析,了解了荷载作用下,结构的内力变化和变形规律,同时验证了该文的理论结果.