壳体结构因造型美观、受力合理受到建筑设计者的推崇。如何使壳体结构仅受压力或拉力,进而能够使材料得到充分利用一直是研究人员的探索目标。近代以来,学者们对于这一目标提出了有限单元法、动力松弛法及力密度法等方法,这些方法能够在给定设计条件下有效地进行结构找形并得到兼具美观性与力学合理性的结构形式。但是,以上方法往往只关注找形结果而忽略找形过程,无法使设计者对于壳体结构复杂的“形”与“力”的关系有直观深入的认识和了解。因此,本文针对这一问题,通过总结图解静力学方法与动力松弛法的特点提出一种新的找形方法,并对方法的建立、特点和应用进行阐述,用以实现找形过程可视化,在兼顾找形效率的基础上,为建筑设计者和研究人员理解壳体结构的力学性能提供新的角度。本文的主要研究内容为新型找形方法的提出及新方法的可行性验证。针对已有找形方法不够直观,效率不高等问题,本文基于原始动力松弛法,提出一种可以兼具动力松弛法与图解静力学方法各自优点的新方法,即GSM-DRM方法。本文主要完成了以下几方面的工作:(1)提出引入图解静力学的改进动力松弛法找形(GSM-DRM)方法。该方法将找形过程分解为两部分。首先在水平面内对应网壳初始形图生成标准力图,操控力图使体系在水平面内达到静力平衡,由此获得杆件内力的水平分量分布。之后在竖向空间内应用动力松弛法进行找形,通过使体系进行虚拟振动不断耗散势能达到整体静力平衡;(2)基于已建立的方法,对正六边形网格网壳、正方形网格网壳、正三角形网格网壳及正三角形网格连续壳进行结构找形,并对该方法的特点进行分析,比较在不同拓扑关系下该方法的适用性;(3)通过对三个实际算例进行找形分析,验证本方法在实际工程中的适用性。本文所提出找形方法的特点和创新性在于:通过控制水平面力图,可对找形过程中内力分布进行直接控制,进而控制体系的形状变化趋势;将图解静力学与动力松弛法相结合,兼顾找形过程可控性与效率;找形建立的网格结构平面投影均一化,利于实际工程建造及嵌板安装。