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采用考虑损伤累积的混合强化材料本构模型，考虑杆件失稳及失稳后行为，考虑下部结构，以40m跨单层球面网壳为研究对象，分析了网壳倒塌过程中能量变化.以能量平衡为倒塌判别准则，分析了强震作用下网壳结构倒塌机理.提出强震作用下单层球面网壳的三种倒塌破坏模式：局部破坏、第一类整体破坏和第二类整体破坏，并分析了三种倒塌模式的破坏机理.对网壳结构倒塌时最大节点位移进行分析，结果表明强震下40m跨单层球面网壳倒塌时最大位移与跨度比值大于1/400.