单层网壳是空间结构中常用的一种结构形式，它的节点大多采用焊接空心球，这种节点在强震作用下可能会发生较大塑性变形或者损坏，这很可能会影响到整体结构的抗震能力。而常用的网壳模型一般是把焊接空心球节点简化为刚性点，因此无法考虑节点刚度变化和节点变形对结构挠度或动力响应等的影响，所以在强震下它的分析结果可能与实际值之间存在较大误差。为了检验常用模型的计算精度，建立了与它对应的精细化模型，此模型能够考虑节点刚度变化和节点变形。精细化模型中的构件均采用壳单元建立，与它对应的常用模型中的构件都采用梁单元建立。对两类模型进行了系统的静力和动力方面的研究，得出了节点刚度的影响规律，这为该类型网壳的抗震研究提供了有价值的参考。本文的主要研究内容如下:　　(1)单层柱面网壳精细化模型建模研究　　详细论述了单层柱面网壳精细化模型的建模过程，为了减少工作量，建模中采用了通用球节点和杆件，即整个模型中所有节点或钢管杆件的单元网格划分都采用一种形式。在保证通用节点的前提下，改变网格尺寸建立了9种节点模型，通过对比在单一轴力作用下或在轴力-弯矩共同作用下节点承载力模拟值与试验值和理论值之间的差异，找到了既满足计算精度要求又减小计算量的合理网格划分形式;杆件的单元都是规则矩形，单元边长比值是唯一能够影响计算精度的参数，对不同边长比值的4个钢管模型进行了偏心受压承载力验算，找到了合理的边长比值。　　把满足要求的节点和杆件组合在一起，建立了壳单元精细化单层柱面网壳整体模型。对模型进行自重作用下的静力加载，发现杆件与节点连接正常。对比重力作用下的精细化模型与相应尺寸的常用模型之间的顶点位移，发现两者竖向位移之间的差别非常大。　　(2)节点刚度对单层柱面网壳地震响应影响的规律研究　　进行了精细化模型与常用模型在强地震波作用下的地震响应对比研究。研究中用到的地震动峰值加速度分别取常用的400gal与620gal。由研究结果可以看到，采用刚性节点的常用模型得出的地震响应值偏小，用它分析得出的数据偏于不安全，尤其是对于较大矢跨比和长宽比的网壳，与精细化模型的结果相差更大;地震动峰值加速度加大后，节点刚度的这种影响也随之增加。　　(3)节点刚度对单层柱面网壳动力稳定性的影响规律研究　　通过改变精细化模型的节点壁厚和节点直径实现模型节点刚度的变化，研究了节点刚度变化对精细化模型动力稳定性的影响。得出的结论是:精细化模型中节点壁厚或直径变化对结构的动力稳定性有一定的影响，影响程度与地震动峰值加速度和结构的矢跨比这两个参数有关，地震动峰值加速度越接近结构的失效临界加速度峰值时节点刚度变化的影响越大，矢跨比越大节点刚度变化的影响也越大。因此，在计算较大矢跨比网壳（算例中矢跨比是0.45）的动力失效临界加速度峰值时要考虑节点刚度变化的影响。　　(4)推导出了可用于精细化模型失效分析的材料双向损伤本构模型　　为了在精细化模型中考虑损伤累积效应，因此建立了适合壳单元的材料双向损伤本构模型。在ABAQUS软件中要通过编制材料子程序（UMAT材料模型）实现损伤变量的引入。为了验证编制的UMAT材料模型的计算精度，建立了两种模型，它们分别采用编制的UMAT材料模型（先不考虑损伤累积）和ABAQUS自带的理想弹塑性材料模型，对比模拟结果得出:编制的UMAT材料模型能满足计算精度要求。　　把加入损伤变量D的UMAT材料损伤模型应用到单层柱面网壳精细化模型中，进行了损伤累积对结构动力稳定性的影响研究。分析结果表明:损伤累积对精细化模型的动力稳定性的影响程度随着地震动峰值加速度的增加而加大。　　(5)提出了等效精细化模型的简化模型建模方法　　为了提高计算效率，对精细化模型进行了等效简化研究。采用梁单元代替壳单元球节点和钢管杆件建立了等效简化网壳模型，此模型中的梁单元按用途不同分为两个区域:节点区和非节点区。调节简化模型节点区杆件的刚度，使它与非节点区杆件的刚度比值从100％减小到50％，得出简化模型的分析结果越来越接近精细化模型的分析结果，尤其是轴向刚度比值减小后，效果更加明显。　　分别改变算例中精细化网壳模型的节点和杆件直径、结构参数（矢跨比、长宽比和跨度等）、地震波峰值加速度以及地震波种类后进行简化模型等效，得出等效效果较好的简化模型的节点区杆件与非节点区杆件轴向刚度的比值都在45％-50％的范围内。因此可知这种等效方法的等效效果受结构参数、PGA或地震波种类变化的影响是很小的，所以此方法可以推广应用。　　由于工程计算考虑的是简便与精度的结合，因此不便于把45％-50％范围之内的比值全部都用来计算。在所有算例中，采用48％比值的等效模型的等效效果是相对较好的，所以建议等效简化模型采用48％的轴向刚度比值来初步估算网壳结构的失效临界加速度峰值。这种计算失效临界值的方法相对于采用精细化模型的方法可以在很大程度上减少计算时间，而且计算精度能满足要求。