网壳结构以其形态优美，受力明确等特点在建筑结构中的应用非常广泛。但是网壳结构的母材为钢材，由于钢材的耐火性能差，使得网壳结构在火灾中很容易发生破坏，所以对网壳结构进行抗火研究是必不可少的。网壳结构属于大跨空间结构，在抗火计算中需要考虑不均匀非定常温度场的作用。现阶段计算温度场最有效的途径是采用场模型的计算方法，该模型是对流场中的平衡方程进行求解，从而得到火灾中的温度场分布的计算方法，本文采用基于非预混燃烧的场模型对建筑内部火灾进行模拟，计算出随着火灾的进行建筑屋盖处网壳结构温度场的变化。根据计算出的不均匀非定场温度场，结合具体的K8型网壳结构采用非线性有限元的计算方法分别对网壳结构进行火灾作用下的瞬态结构响应以及弹塑性稳定极限承载力分析。经过验证非预混燃烧模型能够有效的计算大空间建筑内部发生火灾；分析了网壳结构在火灾的进行中温度场以及热烟气流动有一定的规律性，并且随着火源功率以及火源位置的不同所呈现的规律也有很大差别；通过瞬态结构响应分析指出网壳结构在火灾过程中热膨胀起了主要作用；得出网壳结构的弹塑性稳定极限承载力是随着火灾的进行温度的增加而迅速的减小的结论，计算时分别采用两种常用的钢材本构模型，提出在整个弹塑性稳定极限承载力分析中本构模型对结果也会产生很大的影响。