大跨度空间结构与钢筋混凝土结构相比,具有形态多样、受力合理、自重轻、抗震性能好、工期短等优点。随着以性能为目标的抗震理念的发展,静力弹塑性分析方法已经得到相当广泛的应用,但是在大跨度空间结构中的应用研究还相对较少,大多采用时程分析方法。对结构进行非线性分析,确定结构薄弱部位,提出合理的抗震设防措施。本文以凯威特K8型单层球面网壳为研究对象,用时程分析方法及静力弹塑性分析方法对八度罕遇地震下结构的非线性地震响应进行研究,主要完成以下四个方面的研究工作:(1)网壳结构的模态分析。网壳结构的高阶振型在振型分布中处于不可忽视的位置,无论是在水平振型还是竖向振型中,最主要的控制振型往往是高阶振型,同时模态分析也是结构模态静力弹塑性分析的基础。(2)竖向罕遇地震下网壳结构的非线性响应分析,分析中考虑了矢跨比、杆件截面尺寸、地震波类型对结构非线性地震响应的影响。用时程分析以及静力弹塑性分析方法分析结构的响应及薄弱部位。分析发现,在1/4和1/3大矢跨比情况下,网壳结构抵抗竖向地震性能更好,杆件不易进入塑性,时程分析方法与静力弹塑性分析方法得到的结果相差较小。(3)水平罕遇地震下网壳结构的非线性响应分析,分析中考虑了多种因素对结构非线性地震响应的影响。时程分析与静力弹塑性分析方法的计算结果进行了对比,时程分析中发现,结构的破坏是由杆件的失稳和塑性变形共同引起的;对于1/7和1/6小矢跨比在时程分析下未出现塑性杆件的网壳结构,两种分析方法所得结果的差别较小。(4)三向罕遇地震下网壳结构的非线性响应分析。采用时程分析方法对结构在三向罕遇地震作用下的非线性响应进行分析,考虑相关因素的影响,找出结构的塑性杆件和失稳杆件分布。