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开口式索膜结构是一类新颖的大跨度预应力整体张拉结构，主要由内外环以及介于两者之间的拉索或索桁架组成，中部为一个大开孔空间，结构体型轻盈，延拓形式众多，常搭配膜材应用于大跨体育场建筑中。长春体育场屋盖结构为一种新型的内凹形开口式索膜结构，在几何形态及体系构成上均有着较大创新，本文以此工程实例为研究对象，针对此类结构在力学性能、施工误差控制等方面研究存在的不足和实际工程中亟待解决的问题，对该结构的静动力性能、性能化设计方法、施工索长误差等进行了分析研究。 利用有限元软件ANSYS建立长春体育场屋盖考虑索膜共同工作的整体结构力学模型，对结构成形态及不同荷载组合工况下的静力性能进行研究，并分析了不同预应力度及支座形式对结构静力性能的影响，得出一些有实用意义的结论，如覆膜对结构成形态内力及位形影响较大;结构体系抵抗非对称荷载作用的变形协调性较好;降温工况对结构更不利;工程采用的径向可滑动铰支座设计合理、受力性能较好等。 通过模态分析对长春体育场屋盖结构的自振特性进行研究，结果表明，结构水平扭转刚度弱于竖向刚度;上覆膜材可有效提高结构水平扭转刚度;提高拉索预应力度可有效提高扭转刚度及竖向刚度。 对结构进行了承载全过程有限元分析，根据力学响应规律将承载全过程划分为4个阶段，研究了各阶段结构的承载性能及变形能力，并分析了结构的极限承载力和破坏模式，得出了一些有工程意义的结论。以承载全过程分析为指导，根据各阶段的力学响应规律，确定了各阶段结构承载能力和变形能力的性能化指标，提出了一种基于承载全过程的多阶段目标控制性能化设计方法，实现了结构安全性能及延性性能的双重要求，可用于指导此类结构的设计。 对工程施工中因下料误差或安装偏差等原因引起的索长误差进行研究，分析了结构预应力分布和环索位形对不同位置、不同类型拉索索长误差的敏感性，并确定了各类索的索长误差限值，为长春体育场屋盖的施工及验收提供了依据。 本文通过对以上内容的研究，揭示了长春体育场开口式索膜结构的静动力性能，提出了此类结构的性能化设计方法，确定了索长误差控制限值，对此类结构形成了全面系统的认识，指导了实际工程的施工建设，并为将来类似工程的设计建设提供了参考价值。