1、已建成的弦支穹頂結構平面形狀均為圓形或橢圓形，本文以宿遷運河體育館類橢圓形弦支穹頂為工程背景，對項目采用的類橢圓弦支穹頂進行了形狀優(yōu)化、索力優(yōu)化和截面優(yōu)化，對比了優(yōu)化前后的四種穹頂形式的靜、動力特性，主要內容如下:
　　1.本文將基于應變能敏感度的形狀優(yōu)化方法推廣應用于類橢圓弦支穹頂結構。通過應變能敏感度的正負及大小，得到類橢圓弦支穹頂節(jié)點豎向坐標的調整方向和步長，逐步迭代即可使穹頂形狀趨于合理。運用該優(yōu)化方法可提高結構的整體剛度

2、及材料利用效率，降低結構對初始缺陷的敏感性;
　　2.在均布荷載作用下，采用該方法優(yōu)化出的類橢圓弦支穹頂?shù)淖顑?yōu)形狀是基于四次多項式曲線旋轉得到的四階曲面。其受力性能明顯優(yōu)于工程中常用的基于圓弧、拋物線、懸鏈線等曲線旋轉得到的曲面;
　　3.類橢圓弦支穹頂索力優(yōu)化結果表明:類橢圓弦支穹頂沿斜對角方向徑向索拉力明顯大于其它方向;內環(huán)索及內徑向索拉力明顯小于外圈;下部索系采取每節(jié)點下設撐桿的布索方式時，上部穹頂桿件中的彎矩更小，用

3、鋼量更低;
　　4.在形狀優(yōu)化、索力優(yōu)化的基礎上，對四階類橢圓弦支穹頂進行了靜力、結構自振特性以及地震響應分析。并將分析結果與橢圓弦支穹頂、二階類橢圓弦支穹頂及類橢圓單層網殼進行對比，結果表明:四階類橢圓弦支穹頂?shù)撵o動力性能均優(yōu)于另兩種類橢圓形式，但略差于橢球形弦支穹頂，環(huán)索預應力、支座約束以及撐桿高度對四階類橢圓弦支穹頂自振特性影響很小;
　　5.對四階類橢圓弦支穹頂進行特征值屈曲分析和非線性屈曲分析，分析表明:四階類橢圓