基于多自由度体系的能量平衡方程，对ANSYS软件进行二次开发，编制相应的前、后处理程序，采用非线性时程分析方法，通过数值积分提取单层球面网壳结构地震过程中结构各项能量响应及地震动总输入能的时间历程，观察其在罕遇地震作用下的响应及破坏规律，研究单层球面网壳结构的破坏状态与结构耗能之间的关系，分析地震动持时对地震动总输入能大小及各项能量响应的影响，获取地震能量输入与结构能量耗散间的相互关系，为寻求基于能量准则的结构抗震设计方法和完善结构基于最大位移反应首次超越和塑性累积损伤的双重破坏准则提供了一定的依据。研究表明，单层球面网壳结构进入塑性后，动能与弹性变形能对总耗能的影响很小，非弹性滞回耗能所占比例逐渐增大;结构的地震反应与破损过程与结构能量吸收与耗散过程存在着密切的内在联系。