大跨度结构是人类现代文明的重要组成部分,它们的安全性受到了格外的重视。合理的抗震设计应允许结构在罕遇地震作用下部分杆件屈服,材料进入塑性,但结构不能倒塌。因此,研究大跨结构在罕遇地震下的弹塑性反应,为结构弹塑性设计提供参考成了新的课题。本文以北京老山自行车馆为例,采用大型有限元软件Ansys,基于结构弹塑性理论及地震行波理论,分析了其在不同波速地震作用下的反应。首先,文中推导了时程分析时结构在地震作用下的验算公式,总结了材料弹塑性相关理论及结构地震作用相关理论。其次,提出了多维地震作用时的计算模型,并考虑了行波效应及部分杆件失稳屈曲的影响。将静力等效的方法应用于大跨结构抗震设计中,把地震这一复杂的结构作用转化为静力荷载,为大跨度空间结构考虑行波效应时的抗震概念设计提供简单易行的方法。最后,对一大跨度双层网壳在不同地震波速下进行弹塑性分析,并与弹性分析结果进行了对比。研究表明,地震行波作用对网壳边缘处的杆件影响不大,对网壳中部杆件内力影响较大,且波速越小中部杆件内力越大,行波作用的影响显著,应在设计时予以考虑。通过对结构在弹性和弹塑性分析结果的比较,发现材料塑性发展影响较大,结构进入塑性后内力重分布明显,发生屈服的杆件其内力有减小的趋势,未进入屈服的杆件其内力会呈现增大的趋势,从而使得结构的受力变得均匀。