随着社会的不断发展，人们需要更大的建筑空间来满足社会的需求，单层网壳结构因其建筑效果美观，受力比较合理，制作及施工简便，综合技术经济指标较好等优点，在工程中得到了普遍应用。依靠薄膜应力抵抗外荷载是网壳结构的基本受力特征，即大部分荷载由轴向力形式传递，当薄膜应力的应变能聚集到一定程度结构便发生了失稳，因此存在稳定性问题。一旦破坏，将对人民的生命财产造成严重的危害。通常情况下，杆件的配置是由设计荷载确定，在进行极限承载力分析时，结构的极限荷载荷载往往远远大于设计荷载，所以在达到极限荷载之前，结构杆件存在发生失稳的可能，也就是说构件的失稳破坏是影响结构极限承载力的重要因素，因此在对单层网壳结构进行极限承载力分析时必须考虑单根杆件失稳对其所造成的影响。目前在对单层网壳极限承载力计算时，没有考虑单根杆件失稳效应对其造成的影响，导致所计算出的极限承载力高于实际值，偏于不安全。针对目前在计算空间钢结构极限承载力时必须考虑单杆失稳对其极限承载力影响的问题，沈祖炎、丁阳等研究了新的力学模型，通过数值分析验证了该模型能够反映压杆的屈曲后性能，能较为准确地求出空间钢结构的极限承载力，但是由于这种方法对理论性要求较高，广泛应用于大量实际工程比较困难。本文提出的多单元法，采用杆件BEAM188单元模拟，并对其进行多单元划分同样可以正确模拟出单杆杆件失稳所造成的影响，为以后更为准确的计算单层网壳结构的稳定性提供了一种行之有效的方法，简单易行，适合在实际工程中广泛应用。本文的研究方法整体分为三过程：单层网壳结构研究模型的建立，数值分析计算方法的选择，分析单杆失稳对其极限承载力的影响。（1）单层网壳结构研究模型的建立采用空间结构分析软件MST2008建立单层网壳结构模型,输出ANSYS数据接口文件，并导入ANSYS之中。（2）数值分析计算方法的选择采用弧长法(Arc-length Method)对网壳加载的平衡路径进行跟踪。该方法将荷载系数和未知位移同时作为变量，例如一个包括荷载系数的约束方程，用曲线弧长来控制荷载步长。网壳在到达第一个极限点是承受的荷载远高远其后的极限点，而且荷载超过第一个上限点，结构将丧失其最大承载能力且变形已超过设计要求。基于以上原因，再考虑到计算速度和单层网壳模型比较多，当荷载超过第一个极限点停止计算。（3）分析单杆失稳对其极限承载力的影响。使用ANSYS有限元软件对其各个单层球面网壳进行加载，进行稳定性和极限承载力进行分析。杆件采用梁单元BEAM188进行模拟，为了准备模拟压杆失稳，将单根杆件划分为多个单元进行分析，并分别改变单层网壳的跨度，矢跨比，对网壳进行平衡路径跟踪。提取网壳的极限荷载进行分析，并总结其规律。首先本文通过对一跨度为40m球半径42.5m，矢高5m，径向环向网格数均为8的Keiwitt型单层球面网壳结构进行分析，采用多单元模拟法从结构的失稳模态图可以看出，单根杆件已经发生了明显的失稳，对其极限承载力进行计算分析比较之后，发现考虑单根杆件失稳后，所计算出的极限承载力下降了15.6%。为了进一步了解单杆失稳对不同结构形式的单层网壳结构的影响程度，又对不同跨度、不同矢跨比、不同类型的单层球面和单层柱面网壳结构极限承载力进行了分析。分析结果表明对于跨度较小矢跨比相对较大的单层网壳结构，结构主要以弯曲应力抵抗外荷载，破坏主要表现为强度破坏，对于这类单层网壳结构，考虑单杆失稳对其极限承载力影响显著。而对于跨度较大矢跨比相对较小的单层网壳结构，结构主要以薄膜应力抵抗外荷载，破坏主要表现为整体失稳破坏，对于这类单层网壳结构，考虑单杆失稳对其极限承载力影响显著性相对较弱。对于单层柱面网壳结构采用对边支撑，约束较球面网壳周边支撑弱，结构竖向刚度更小，基本表现为整体失稳破坏，因此考虑单根杆件失稳对其极限承载力影响不如球面网壳结构显著。