球面网壳结构是大跨度空间结构最典型的结构形式之一。由于受力合理、用料经济、造型美观,能覆盖较大空间,近十年来发展速度很快,应用前景广阔,是一种理想的空间结构形式。传统的网壳结构多为完整的空间曲面,近年来,由于建筑造型设计的需要,开孔网壳的应用逐渐增多,而现行设计方法尚无明确规定。本文采用有限元方法,对大矢跨比开孔单层球面网壳结构进行了静力和动力分析,研究了开孔位置和大小对网壳承载力的影响,并提出了设计建议,主要研究包括以下几个方面的内容:1.对大矢跨比开孔、不开孔、加强洞边杆件等单层球面网壳结构进行了静力分析,分析不同开孔位置和大小对网壳静力承载力的影响。得到了网壳在静荷载作用下的控制荷载,以及在此工况下网壳的内力分布规律。2.对大矢跨比开孔、不开孔、加强洞边杆件等单层球面网壳结构进行了非线性整体稳定性分析,研究不同开孔位置和大小对网壳静力稳定性承载力的影响。得到了开孔网壳的稳定临界承载力,讨论不同初始缺陷下网壳稳定承载力的变化规律。3.分析了大矢跨比开孔、不开孔、加强洞边杆件等单层球面网壳结构的自振特性,获得了网壳结构的各阶频率的变化规律,讨论不同开孔位置和大小对网壳振动特性的影响规律。4.分别采用反应谱和时程法对大矢跨比开孔、不开孔、加强洞边杆件等单层球面网壳结构进行了地震分析,得出了开孔网壳结构在地震荷载作用下的位移、轴力,并比较两种方法在计算结果上的差异,分析了开孔位置和大小对网壳抗震承载力的影响。本文结合实际工程对开孔网壳的结构设计方法提出了建议,对今后类似的工程具有参考价值。