在我国大力推广装配式建筑、发展钢结构建筑的政策背景和时代需求下,H型钢顺应装配式节点的研发,在连接构造中方便易行,上下翼缘板方便栓接,开口式截面方便施焊,在空间网格结构中无疑存在潜力。但是相比圆钢管,H型钢空间网格结构的优势究竟体现在何处,如何改善刚性网壳的受力性能,减小弯曲应力使得结构以薄膜应力为主,来进一步发挥H型钢材料性能,需要开展研究;在形成H型钢弦支穹顶结构体系后,结构的弹塑性稳定性分析及杆件计算长度系数分析尚未得到重视和深入分析,需要开展该方向的研究以形成系统性的计算及设计方法。本文在总结前人研究工作的基础上,对H型单层网壳结构开展形态优化研究,并布置下部索撑体系形成H型钢弦支穹顶结构,开展弹塑性稳定性及杆件计算长度系数研究,主要研究内容和研究结论如下:根据实际工程建立单层网壳与弦支穹顶两种计算模型,针对H型钢与圆钢管两种截面形式,进行整体结构中轴心受压构件双向稳定差异性分析,获得了杆件双向稳定应力以及材料的双向利用程度,证明了 H型钢双向利用的充分性。编制了基于力密度法的网壳找形计算程序,运用力密度法针对H型钢单层网壳开展找形分析,并对找形后的网壳重新进行截面优化;相比传统网壳用钢量降低了 17.4%,弯矩极值下降了 21.7%。找形改善了 H型钢单层网壳的经济适用性及受力性能,证明了力密度法的适用性良好。基于找形后网壳布置撑杆与拉索形成H型钢弦支穹顶结构体系,同时考虑节点域、节点刚度、杆件初弯曲,建立精细化数值模型,得到了该三项关键参数对结构稳定承载力的影响规律。刚度系数从0.5到0.1变化时,结构极限荷载最大下降幅度达到44.8%。随后开展大量参数化分析,探究了其余常规参数对结构稳定承载力的影响规律。开展精细化数值模型杆件失稳特征研究,计算得到了杆件的侧向位移量、挠曲位移量以及在整体结构中的失稳位置及传播规律;提出一种适用于弦支穹顶结构的杆件计算长度系数求解方法,并针对失稳杆件求解得到了不同参数下杆件计算长度系数。建议将1.6和1.8分别作为圆钢管和H型钢弦支穹顶结构的杆件计算长度系数。最后根据实际计算长度系数对比了 H型钢与圆钢管在弦支穹顶结构中的双向稳定性差异。