近年来,大空间建筑结构在世界范围内获得迅速发展,而网壳结构是众多大空间建筑结构中应用最为普遍的形式之一。网壳结构多以钢材为主,一旦发生火灾,钢材的弹性模量和屈服强度会急剧降低,最终导致结构破坏,严重威胁人民生命财产的安全。因此深入研究网壳结构在火灾作用下的抗火性能,采取相应的防火保护是很有必要的。在本文的研究过程中,引入了基于性能化的防火设计理念,该理念首先是根据性能指标设定防火目标,并以此为基础定性和定量地分析和评估建筑火灾对结构造成的影响,以期获得最佳的防火保护方案。钢结构的抗火性能分析通常分为三个步骤:火灾温度场分析、钢构件传热分析和结构分析。本文选取K8型单层球面网壳作为研究对象,考虑火源功率较大或外荷载远高于设计荷载时的不利情况,设定结构的防火目标为:延长结构在不利情况下的耐火时间,提高其在火灾下的弹塑性稳定承载力,避免在高温作用下的整体失稳。先选用高大空间火灾空气温升曲线来模拟不同火灾场景下结构的非均匀温度场,根据温度场的分布规律以及随时间的变化情况,来设置温度分区。再利用有限元软件ANSYS对结构进行火灾全过程分析,得出结构在火灾作用下的位移特征、内力变化、弹塑性极限承载力和失稳模态,阐明不同结构参数(矢跨比、跨度、荷载比和约束布置)对耐火时间和极限位移的影响,分析火灾场中不同时刻的弹塑性极限承载力受初始缺陷的影响程度,总结归纳失效杆件易出现的位置和结构抗火的薄弱环节,为设计防火改进方案做准备。最后根据网壳结构的抗火性能研究结果,结合双层球面网壳的抗火优势,拟定方案中的防火改进方式为喷涂防火涂料和加强局部结构,评估总方案的可行性,得出最优方案。