随着我国工业化的不断推进,越来越多的城市将主要建设方向投入到具有不同使用功能的各种空间钢结构上,单层网壳结构因外形优美、构造轻巧和覆盖跨度大等优点被广泛应用于工业、民用和公共建筑领域。但由于工程施工不规范、施工力学理论不完备、对施工过程的模拟结果不准确等因素,容易发生结构坍塌的施工事故。本文分析了网壳结构在施工过程中的力学性能,以北京市某钢结构项目为研究背景,对处于吊装和支撑过程中的单层网壳结构进行研究。主要工作内容如下:(1)简述空间结构的发展、应用和常见的施工方法,根据基本组成单元的差异对空间结构进行分类。梳理国内外吊装和支撑施工技术的发展和研究现状,总结施工力学与吊装约束绳系力学的特点,并对杆系和梁系有限元理论的基本计算原理进行了公式推导。(2)为了研究网壳结构的吊点布置规律,利用有限元软件建立三向网格网壳的数值分析模型,对比分析在不同长宽比、面积、网格大小和管材厚度等因素影响下吊点布置的合理位置。以产生最小变形和应力为原则,通过对大量网壳的模拟结果统计得出网壳的最佳吊点位置在网壳跨度方向的0.208l处,同时得出一定规模的网壳吊装所需布置的最小吊点数量。(3)以北京市某钢结构项目为研究背景,利用Midas/Gen软件对钢结构网壳各分块的吊装过程分别建模模拟。制定吊点布置的对比施工方案,根据各方案下的应力和变形比选出最优方案,将该方案的吊点布置与对网壳统计所得到的吊点最佳位置进行比较,验证前述吊点布置结论的正确性。制定网壳施工的临时支撑柱布置方案,比较拆撑方案的变形和应力,发现在拆撑过程中结构的应力和变形产生阶段性变化,不同拆撑顺序对结构应力应变和支撑柱内力的影响有明显差别,本结构采用由两侧向中间双向交替卸载的拆撑方案更加合理。(4)为观察结构施工时的稳定性变化,对某钢结构网壳的施工过程进行稳定性分析,发现随着施工进程的深入,分块结构的稳定性增加,结构的支撑施工过程是一个稳定性逐步上升的过程,支撑拆除后稳定性下降。同时通过屈曲分析找出结构易失稳部位,为制定施工监测方案提供参考。