近年来,公共建筑大多采用单层网壳结构建造,因为网壳结构兼顾网架结构和薄壳结构的优点,所以网壳在大跨度空间结构中有不可或缺的地位。这种结构不仅造型优美、力流顺畅而且施工简单、结构整体性较好。但是,随着网壳结构的大量应用,球面、椭球面等规则网壳结构研究较为成熟,半椭球等不规则网壳结构研究较少,是否可以对半椭球网壳结构进行优化以达到更经济的目的,是否可以通过设计解决半椭球网壳结构因节点位移偏差而产生的稳定性问题,是否能通过设计解决半椭球网壳结构在地震作用下节点的位移偏差。基于以上问题,本文做了如下工作:(1)本文以某航空博物馆为例,建立单层半椭球网壳结构模型,将半椭球网壳结构分为:肋环型半椭球网壳、施威德勒型半椭球网壳、联方型半椭球网壳、凯威特型半椭球网壳、短程线型半椭球网壳、三向格子型半椭球网壳。并对六种半椭球网壳结构用APDL语言编写自动建模的宏程序,实现六种半椭球网壳可以自动进行参数化建模。然后,引入半椭球面方程,推导半椭球面网壳结构几何参数关系式,得出半椭球面各点的空间坐标和结构杆长。(2)对六种半椭球网壳结构进行静力分析,应用ANSYS软件,以半椭球网壳结构耗钢量、长短跨比值、矢跨比、支撑条件、边界杆件规格和荷载分布形式为参数,对这六种参数进行研究。发现这六种参数变化对半椭球网壳结构静力性能的影响规律,得出了对实际结构工程设计和应用有益的结论。(3)对半椭球网壳结构进行稳定性分析,以此结构长短跨比值、矢跨比、支撑条件和荷载分布为参数,研究这四种参数变化对结构线性特征值屈曲分析影响规律;以此结构长短跨比值、矢跨比、支撑条件、初始缺陷、荷载分布和材料非线性为参数研究这六种参数变化对结构非线性分析的得出两类半椭球网壳在最大屈曲处的全过程荷载位移响应曲线,并得到六种参数变化对半椭球网壳结构稳定容许承载力和极限屈曲的影响规律。这对实际工程设计提供了理论依据。(4)对半椭球网壳结构进行了地震响应分析,通过对两种结构的振型参与系数、频谱特性、振型特点的分析得到结构动力特性,通过两种半椭球网壳结构地震响应下反应谱分析,总结出X、Y、Z方向地震作用下结构的破坏特征,通过两种半椭球网壳结构地震响应下动力时程分析,总结出X、Y、Z方向地震波作用下结构的破坏规律。这对实际工程抗震设计提供了理论依据。