网壳结构作为大跨度空间结构的代表之一,因具有刚度大、受力合理、质量轻、美观的外形等特点而备受大众青睐。其被广泛地应用于一些大型或中型公共建筑及地标性建筑中,例如博物馆、展览馆、体育馆、歌剧院等。但近些年来,大跨度空间结构的建筑在恐怖袭击、飞机撞击、战时炮弹、飞射物等偶然冲击碰撞荷载下的失效问题屡见不鲜。对于此类科研问题众多专家和学者做了很多相关研究,并取得一定的成果。但此前的研究对象基本皆是单层网壳结构,然而现实生活中网壳结构大多带有下部支撑结构。因此本文以带下部支撑柱Kiewitt6型单层网壳结构作为研究对象,从新的研究角度分析此前科研成果中未曾考虑的因素,对其在冲击荷载下的动力响应和失效模式进行研究。研究内容具体归纳如下几点:(1)通过落地Kiewitt6型单层网壳动力响应试验,将试验数据与ANSYS/LSDYNA有限元数值模拟相对比,证明ANSYS/LS-DYNA有限元数值模拟准确性。并将落地Kiewitt6型单层网壳结构与带下部支撑柱Kiewitt6型单层网壳结构在冲击荷载下动力响应作对比研究。再改变上部网壳肋杆、环杆及斜杆的外径和壁厚,从指定杆件竖向位移、各杆件动能、各杆件应变能三方面对整体结构的动力响应进行分析,并将三种杆件分析结果相对比。在冲击条件不变的情况下改变上部网壳的跨度和矢跨比,从指定杆件的有效塑性应变、杆件加速度两方面对整体结构的动力响应进行分析。(2)通过理论推导刚塑性与弹塑性理想模型在静力和动力的作用下结构总能量,得出其误差较小可应用实际工程中。并分析出其动力响应三个不同阶段,且不同阶段与冲击荷载参数紧密相关。再运用能量法对下部支撑柱的冲击动力响应进行理论推导,并与数值模拟结果对比,证明ANSYS/LS-DYNA有限元数值模拟结果准确性。(3)通过改变冲击角度、下部支撑柱高度及下部支撑形式,从指定节点的水平位移、结构各杆件应力及结构各杆件应变能三大方面对整体结构的动力响应进行分析。分析得出最不利冲击角度为30°-40°区间及不同高度的下部支撑柱受冲击时结构的动力响应规律。且下部支撑的不同形式对结构的稳定性影响极大。并将结构整体加固、网壳全局加固、下部支撑柱加固、网壳局部加固四种方法进行对比,分析出最经济可行的加固方法。(4)对带下部支撑柱Kiewitt6型单层网壳结构进行大量ANSYS/LS-DYNA有限元模拟。根据其最终失效变形特征,定义带下部支撑柱Kiewitt6型单层网壳结构在冲击荷载下的十种失效模式。改变冲击荷载数量和位置,从冲击荷载动能、结构各杆件动能两大方面对整体结构在冲击荷载下的失效模式及动力响应进行分析。并根据结构应力云图从能量角度对结构的失效机理进行分析。