为改善弦支穹顶结构的受力性能,提出了大跨空间桁架弦支穹顶结构,将上部单层网壳改进为由内外环桁架、倒三角管桁架及系杆组成的空间桁架体系,结构整体性和刚度都有所提升.为充分了解结构的静力性能,以西北大学长安校区体育馆为例,建立了多组分析模型,通过控制预应力、矢跨比、撑杆长度、外环桁架刚度等变量,分析了结构在各类设计参数变化时的力学行为.结果表明:几何法适宜于结构预应力方案设计,增大预应力幅值可降低结构位移,对结构刚度影响不大;增大矢跨比显著提高了结构刚度,矢跨比0.06时,结构空间桁架上下层杆件受力最均匀;增加撑杆长度提高了索网体系承担的荷载占比,增大外环桁架刚度可提高结构整体竖向刚度.