张拉整体结构是近年来迅速发展起来的一种新型的大跨度空间预应力张拉结构,来自于大自然的连续拉和间断压的客观存在规律。如今,张拉整体结构己经成为空间结构最前沿的课题之一,引起世界范围内研究者的广泛关注。如何在有限单元分析中模拟连续折线索单元,国内文献目前尚无论述。本文首先从Green-Lagrange应变和PK2应力的角度推导了几何非线性有限单元法的平衡方程,并讨论了Newton-Raphson法和Arc-Length法求解非线性方程组的过程。基于Green-Lagrange应变和PK2应力,提出了连续折线索单元公式推导的一般过程,并利用通用有限元程序ABAQUS中的用户自定义单元子程序UEL的功能,编制了三节点连续折线索单元和四节点连续折线索单元的计算程序,采用相关算例进行了验证。从多面体几何的角度出发,讨论了张拉整体单元的分类,并提出了张拉整体单元在组成和命名上的一些原则。采用模块化设计思想,以T-3三棱台模块体为基础,对一张拉整体塔进行了建筑设计、结构设计和构件设计,并讨论了模块张拉设计和张拉整体塔的成形过程。以1:5的比例设计了该张拉整体塔的缩尺模型,从构件选取、边界条件、预应力的相对取值、节点水平静力荷载的最不利方向以及荷载取值等方面进行了分析。采用通用有限元软件ANSYS分析了两种预应力状态下张拉整体塔模型结构的应力-荷载关系和位移-荷载关系。在分析了张拉整体塔模型结构各种性质的基础上,制作了张拉整体塔1:5比例的缩尺实物模型,并对该张拉整体塔模型结构进行了静力试验研究,在结构位移和压杆应力两方面进行了试验成果与理论结果的对比分析。最后,总结了本文研究工作的结论,并以实际应用为目标,提出了张拉整体体系的研究方向。