空间网架结构在现代土木工程应用中正发挥越来越大的作用,因为其特殊的结构布置而具有受力合理,经济实用,造型美观等优点,同时可在实际工程中满足大跨度和大空间的设计要求。随着空间网架结构的广泛应用,土木工作者对其进行了大量的研究并已取得的丰富的理论和实践成果。近些年来,由于地震等自然灾害的频繁发生,造成了大量的财产损失和人员伤亡,因此对空间网架结构的抗震性能研究已成为研究重点,人们希望能找到合理的设计理论来支持其在实际工程中的安全应用。此前的研究主要关注于网架结构在单维地震(水平或垂直)作用下的响应,未能给出结构在多维地震下的综合研究。围绕这一课题,本文选取一个双层空间网架结构,在考虑结构自重和几何非线性条件下分析该结构在三维地震同时作用下的地震响应。本论文的研究工作包括以下几个方面：(1)对空间网架结构的有限元分析方法做出简要说明,并对有限元分析软件Lusas的功能和原理给出介绍。采用Lusas有限元软件建立一个双层平面网架结构(double-layer grid structure)模型。(2)对己建模型进行静荷载作用下的力学性能分析,找出关键部位和杆件(内力最大处),为后面的地震作用分析做铺垫。(3)运用Lusas的模态分析(modal analysis)功能对结构模型进行模态分析,通过对模型的自由振动频率和振动形式的分析给出此结构自由振动的一般规律,为后续的研究工作打下基础。(4)利用Lusas软件进行时程分析法的研究,采用三条实取地震波作用在模型结构中以取得合理有效的结构地震响应结果。结果表明地震B (Gazli)的地震特性与结构的动力特性最为接近,结构的地震响应最为强烈。此外,考虑几何非线性的因素,找出此空间网架结构的非线性动力响应规律。最后比较结构在以上几类条件下的响应结果,着重对结构关键杆件的内力分布规律做出分析和比较。结果表明几何非线性在结构地震响应中并不起决定性作用,但在实际设计和应用中仍需作为考虑因素。