网壳结构是一种新型的空间杆系结构。与传统的梁柱结构和网架结构相比，网壳结构的构件受力更加合理，对材料力学性能的利用更加充分，因此常被用于建造大跨度屋面。网壳结构在静荷载、风、地震等作用下的响应已有一些理论研究成果，为网壳的工程应用奠定了一定的基础。然而随着恐怖袭击、飞行器坠落、爆炸等突发事件发生的概率增加，网壳结构在冲击作用下的安全性研究相继开展。
　　本文综合考虑几何非线性和材料非线性、冲击接触以及边界条件等因素，对单层网壳结构在物块碰撞作用下的冲击响应进行研究。在总结已有文献中网壳结构冲击响应特点的基础上，重点研究网壳结构在集中冲击作用下的位移响应、内力响应以及耗能过程，进行了结构冲击响应模型的单变量参数分析。通过假定结构的最终位移场，利用能量守恒原理建立结构最终变形与冲击能量的对应关系，进而提出计算网壳结构最终位移响应的拟壳法和直接计算方法。采用全局灵敏度分析计算得到相关参数对结构冲击响应的重要性系数，并且对比分析得到不同跨度网壳结构的重要性系数。通过量纲分析方法和部分相似方法，推导出单层网壳结构冲击响应模型的相似律，根据相似率方程，同时修正缩尺试验模型的冲击条件以及杆件质量，得到缩尺试验模型与结构原型冲击响应所满足的相似关系。
　　本文的主要创新点为：1)提出可用于计算单层网壳在集中冲击下最终位移响应的拟壳法和直接法。其中拟壳法给出的冲击响应方程清晰地描述了相关参数对结构最终位移响应的影响方式，各影响参数的物理意义更加明确。而直接法则能够区分不同类型杆件在冲击响应过程中所吸收的能量。这两种方法简单实用、互为补充，可用于网壳结构抗冲击的初步设计阶段；2)将全局灵敏度分析方法引入单层网壳冲击响应计算，确定了相关物理几何参数对结构冲击响应的重要性系数，使参数分析结果更加准确和全面；3)提出一种新的对于缩尺试验模型的修正技术，使得相同材料缩尺模型及不同材料缩尺模型的试验结果能够较为准确地反映结构原型的冲击响应结果，为缩尺试验提供理论指导。