本文针对局部双层去顶球面网壳这一新型结构,使用有限元计算软件ANSYS的参数化设计语言APDL(ANSYS Parametric Design Language),编写了局部双层去顶球面网壳结构参数化模型设计宏程序,并对相应结构的静力、动力性能表现及其影响因素做出了分析研究。论文主要内容有:(1)探讨了不同类型局部双层去顶网壳结构杆件和节点的分布规律,根据单层去顶结构和局部双层网壳结构的设计方法,分别对有代表性的局部双层去顶网壳编写了参数化设计程序,建立了十二类局部双层去顶网壳结构模型,实现了给定结构主要几何参数下的局部双层去顶网壳的建模设计与对比选型。(2)根据局部双层去顶网壳结构杆件和节点的分布规律,推导建立了六类初步选型后的局部双层去顶结构宏、微观几何关系式,为局部双层去顶网壳的杆件设计与结构静、动力性能对比分析奠定了基础。(3)对比了六类典型局部双层去顶网壳的静力性能,并对大跨度去顶网壳中的单层与局部双层结构做了对比分析;探究了局部双层去顶网壳的力学性能影响因素;分析研究了六类典型局部双层去顶网壳位移幅值、应力幅值所呈现的分布规律及其所在部位;总结出受力性能较好的结构类型,为局部双层去顶网壳在大跨度露天结构中的使用提供了参考依据。(4)使用大型有限元计算软件对单层与局部双层去顶网壳自振性能表现进行了分析,得出了各类去顶网壳的振型以及自振频率;探究了不同的跨度、矢高、网壳厚度等主要几何尺寸对去顶网壳自振性能的影响规律,并对去顶网壳中的单层与局部双层去顶结构的自振性能表现做出了对比分析,为局部双层去顶网壳在三维地震波下的动力特性研究创造了条件。(5)使用有限单元软件ANSYS探究了局部双层去顶网壳在三维地震波下的双重非线性位移时程响应特性,得出了不同类型的局部双层去顶网壳结构的位移幅值分布规律及结构位移时程曲线;探究了结构主要几何尺寸对网壳动力性能表现的影响规律,并对局部双层去顶网壳的动力特性进行了对比研究;总结出抗震性能较好的结构类型,为局部双层去顶网壳在实际工程中的动力设计提供了参考依据。