随着社会经济的发展以及人们对建筑结构功能和舒适度要求的提高,大跨空间结构,特别是网壳结构,已作为各地的标志性建筑物得到越来越广泛的应用。与此同时冲击现象也随之增加,并且冲击荷载具有短时超强、破坏力极大的特点。而正是由于此类结构重要的政治、经济意义,并且破坏后果十分严重,所以对于大跨空间结构在冲击荷载作用下的灾害性研究也成为当今科技发展的热点问题。特别是在9.11事件后,人们对冲击荷载作用下结构的动力响应与失效模式更为关注。本文首先介绍了Hamilton变分原理、结构动力学基本方程的推导以及求解非线性问题的中心差分法,该方法也是求解冲击问题的通用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA所采用的方法。然后对ANSYS/LS-DYNA在求解冲击问题中的单元类型、材料模型和接触类别等问题进行详细说明,提出了一种适合于冲击荷载作用下网壳结构分析模型的建模方法;并通过与典型算例的解析值进行对比,验证了有限元软件求解冲击问题时各项设置的正确性。在此基础上,利用ANSYS/LS-DYNA软件对冲击荷载作用下的60m跨度的K8型单层球面网壳进行了分析,通过考察结构的变形全过程以及结构内部的损伤发展情况,定义了单层球面网壳在冲击荷载下的四种失效模式:低速轻度损伤、结构局部凹陷、结构整体倒塌、高速冲切破坏。同时分析了各种失效模式中的动力响应(节点位移、冲击力、杆件应力)规律,并进行了相互的比较。在失效模式研究的基础上,通过改变冲击物质量、冲击速度、冲击点位置、冲击角度、网壳屋面荷载、矢跨比以及初始缺陷等荷载与结构参数,对网壳结构在冲击荷载下的响应进行了参数研究,全面考察了这些参数对失效模式的影响,并阐述了失效模式随各参数变化的分布规律,确定了导致单层球面网壳更容易出现结构整体倒塌的相对不利情况。