自二十世纪九十年代以来,铝合金因为其自重轻、强度高、耐腐蚀和易加工等优点而受到研究者和设计工作者的高度重视。目前,国内已经有了很多的铝合金空间结构,主要包括铝合金单层和双层网壳、铝合金网架等,其中铝合金单层网壳应用最为广泛。三向网格型的单层柱面网壳因其杆件分布合理,受力均匀,结构的整体性与稳定性较好,而被广泛的应用于实际工程中。本文以三向网格型的铝合金单层柱面网壳为研究对象,运用ANSYS软件研究了带有刚性节点、板式节点和贯通式节点的铝合金单层柱面网壳的静力性能,并考虑了节点的轴力效应与结构的蒙皮效应对铝合金单层柱面网壳稳定承载力的影响,开展了如下研究工作:(1)考虑节点抗弯刚度柱面网壳静力稳定性能的研究基于ANSYS有限元分析软件,建立了带有刚性节点、板式节点和贯通式节点的铝合金单层柱面网壳的有限元模型。考虑了初始缺陷、矢跨比和网格划分方式等参数,将试验所得到的贯通式节点弯矩转角曲线和模拟所得到的板式节点弯矩转角曲线代入网壳中进行分析,研究了铝合金单层柱面网壳的静力稳定性能,得到了不同节点形式的单层柱面网壳的稳定承载力。板式节点柱面网壳的稳定承载力为刚性节点柱面网壳稳定承载力的40%～70%,贯通式柱面网壳的稳定承载力为刚性节点柱面网壳稳定承载力的50%～80%。贯通式节点网壳的稳定承载力比板式节点柱面网壳的稳定承载力高10%～20%。(2)考虑节点轴力效应柱面网壳静力稳定性能的研究提出了考虑节点轴向受力对节点刚度影响时,铝合金单层柱面网壳稳定性的分析方法。考虑节点的轴力效应,开展了板式节点柱面网壳与贯通式节点柱面网壳稳定静力稳定性能的研究。同时,考虑了矢跨比和网格划分方式等参数,得到了铝合金单层柱面网壳在考虑节点效应时,结构稳定承载力的变化规律。铝合金单层柱面网壳的轴力效应折减系数Cf普遍在94%～95%之间,最小的为87.4%;板式节点网壳的轴力效应折减系数Cf普遍小于贯通式网壳的轴力效应折减系数Cf。(3)考虑蒙皮效应的单层柱面网壳静力稳定性能的研究当压型铝板与各项异性板在X、Y和Z三个方向刚度相同时,将压型铝板等效为各项异性的平板。同时,采用建立三个方向的弹簧来模拟蒙皮与柱面网壳杆件的连接,建立了带有蒙皮的柱面网壳有限元模型。并开展了单层柱面网壳稳定性能的研究,得到了考虑蒙皮效应时铝合金柱面网壳的稳定承载能力,发现在蒙皮厚度较小时,蒙皮对铝合金单层柱面网壳稳定承载力提高的效果较弱,随着蒙皮厚度的增加,单层柱面网壳的蒙皮效应开始增强,但是随着蒙皮厚度增加到一定程度,蒙皮效应对柱面网壳稳定承载力的提高趋于平缓。