由蜂窝板参与结构共同工作的铝合金蜂窝板单层组合网壳,具有轻质高强的结构特性,可广泛应用于各种大跨空间结构。但与同跨度的钢网壳相比,铝合金蜂窝板单层组合网壳是一种相对较柔的空间结构,对稳定性问题尤为敏感,而目前现有文献还没有针对这种新型组合网壳的稳定设计方法。为此,本文针对铝合金蜂窝板单层组合网壳的整体稳定性问题展开理论和试验研究,并通过大规模的参数化分析,拟合出该类组合网壳的整体稳定承载力设计公式,具体工作及主要结论如下:(1)为实现对铝合金蜂窝板单层组合网壳大量模型开展大规模的参数化分析,必须对该类结构中的主要构件提出合理的等效方法。为此,本文分别探讨了等效蜂窝板、铝合金杆件、节点以及板-杆共同工作的基础理论与实用方法,并验证了改进等效板理论的可靠性。(2)通过对铝合金蜂窝板单层组合网壳算例的数值分析发现,其整体稳定性对几何非线性、材料弹塑性以及初始几何缺陷均非常敏感,因此本文采用考虑双重非线性的一致缺陷模态法作为该类结构的稳定分析方法。结果表明,由于铝合金蜂窝板对网壳结构刚度的有效贡献,组合网壳的失稳模态发生了改变,且其整体稳定承载力较同尺寸的无板网壳显著提高,增幅高达252.33%。(3)运用数控机床等精加工设备,设计制作了一个3米直径的铝合金蜂窝板单层组合网壳足尺模型,进行稳定承载力试验。与有限元分析得到的结果进行对比后发现,组合网壳的稳定承载力理论值与试验实测值吻合良好,其平均误差仅为5.58%;且两者的失稳模态基本一致,均为加载点附近区域的局部塌陷,从而有效验证了本文采用的稳定分析方法是可靠的。(4)为综合分析铝合金蜂窝板单层组合网壳稳定性的影响因素,本文针对组合网壳的初始几何缺陷、支座条件、节点刚度、矢跨比、杆件环数及构件截面尺寸等多种参数,建立了大量的数值模型,对其整体稳定性进行了深入的参数分析。结果表明,这些因素的影响机理及影响程度有很大差异,其中增大节点刚度、杆件的截面尺寸和环数,或增加矢跨比及蜂窝板的厚度,分别对增强组合网壳平面外抗弯刚度和平面内薄膜刚度贡献最大;初始几何缺陷会大幅降低结构的初始刚度,且当其超过跨度的1/300时对网壳稳定性的影响趋于稳定;而支座条件对组合网壳稳定性的影响较小。(5)在上述参数化分析的基础上,对270例不同工况的铝合金蜂窝板单层组合网壳,进行全过程的荷载-位移屈曲分析,并运用回归方法拟合出组合网壳整体稳定承载力的实用计算公式。经统计学验证,本文提出的设计公式能以较高的精度与合适的安全度,对铝合金蜂窝板单层组合网壳的整体稳定承载力进行有效评估,为今后编制该类新型空间结构的工程设计规程提供了一定的理论依据。