土-结构相互作用是结构工程、地震工程、防灾减灾工程及防护工程等领域关注的热点，现阶段研究成果多集中于高层建筑结构、桥梁结构、地下空间结构等刚性较大的结构形式。空间网格结构由于结构较柔、频谱密集及多维振动显著等特点，已有的理论成果和试验结果不能直接用于空间网格结构的抗震验算，制约了空间网格结构进一步的应用与发展。　　本文以空间网格结构为研究对象，首先对土-空间网格结构相互作用体系的抗震性能进行数值分析，探求适用于独立基础/桩基础-土-空间网格结构体系抗震分析的合理方法，研究了地震波斜入射对空间网格结构地震响应的影响，同时探讨了支座隔震下土-空间网格结构相互作用体系的抗震问题;然后根据土-空间网格结构相互作用体系的数值分析内容，设计实现土-单层柱面网壳结构振动台试验。主要研究内容和贡献如下:　　(1)建立了适用于分析独立基础-土-空间网格结构相互作用地震响应计算的修正S-R模型，并进行了相关参数分析。　　基于不同学者提出的地基土的动力阻抗理论公式，从便于工程应用出发对S-R模型进行修正，建立独立基础-土-网架结构相互作用的简化计算模型，与精细化模型计算结果进行对比。结果表明，修正的S-R模型是合理的，能够较好的模拟独立基础-土-网架结构的动力性能。然后，基于修正的S-R模型，建立了一个60m的单层球面网壳结构，研究不同参数变化对网壳结构自振特性和地震响应影响。　　(2)基于S-R模型给出桩基础-土-空间网格结构相互作用地震响应计算的一种简化算法，与精细化模型结果对比探究该算法的实用性。　　基于土-结构相互作用精细化模型基本理论，以有限元法建立桩-土-单层柱面网壳结构精细化模型，研究桩-土-结构相互作用对网壳结构动力性能影响。将土体和桩基均以弹簧系数代替，以S-R模型建立桩-土-结构相互作用下单层柱面网壳结构的简化算法，与精细化模型计算结果进行对比。结果表明，S-R模型是研究桩-土-空间网格结构相互作用地震响应的一种有效算法。　　(3)基于波动理论推导并实现了土-空间网格结构地震波斜入射的实现方法。　　结合工程波动理论，推导并实现粘弹性边界的地震动斜入射实现方法，研究了桩-土-结构相互作用下P波入射方向对桩-土-单层柱面网壳结构地震响应的影响。结果表明，当入射角度在40°～60°时，桩体与土体的地震响应存在非一致变化;在进行地震分析时，桩-土-网壳结构体系的地震响应未必在地震波垂直入射时最大，入射角为45°～60°时也是一重要考虑的区间范围;当地震波入射角度在50°～80°时，可按《建筑抗震设计规范》建议的水平与竖向的加速度最大值按比例1∶0.65输入，当入射角在0°～50°和80°～90°时，不宣按照比例1∶0.65进行地震波输入，应当考虑地震波入射的空间效应。　　(4)基于课题组设计提出的抗拔摩擦摆支座和铅芯橡胶支座基本理论，研究了支座隔震下土-空间网格结构的抗震问题。　　基于课题组设计提出的铜基面抗拔摩擦摆支座和铅芯橡胶支座的基本理论，采用有限元法建立土-空间网格结构精细化模型，研究了支座隔震下土-空间网格结构的地震响应。结果表明，在地震作用下，铜基面抗拔摩擦摆支座起到了明显的隔震效果，地震波的频谱特性对支座隔震效应有着不可忽略的影响，土体与支座的刚度是影响隔震效果的重要因素。　　(5)在国内外首次成功进行了土-单层柱面网壳结构体系振动台试验，揭示了土-空间网格结构相互作用的地震响应规律。　　试验采用了7.7m×3.2m×1.2m的模型箱和1.8m×1.8m的单层柱面网壳，以独立基础和桩基础两种基础形式，通过北京工业大学的九子台阵体系实现土-单层柱面网壳结构振动台试验，通过振动台试验验证了修正S-R模型的合理性，并揭示了不同地震波输入角度下、支座隔震下土-单层柱面网壳结构体系的地震响应规律。