随着大跨度、大空间建筑的日益普及,人们已不满足传统纯拓扑网壳形式的直接运用,倾向于不同结构形式的组合、发挥各自的优点,形成满足建筑美学、合理、经济的新型结构形式,杂交式马鞍型网壳应运而生。其不仅能给人们带来舒适感且能增大结构跨度,使网格单元分布均匀,受力合理,获得较高的经济效益。本文根据杂交式网壳组合规律及更好优化结构形式的目的,采用APDL (ANSYS Parametric Design Language)参数化设计语言研制了单层圆形水平投影面12种杂交式马鞍型网壳宏程序,并对该类型网壳进行形状优化及静、动力作用下一般特性的分析,得到一些重要结论。(1)依据马鞍形曲面方程：z=2f(x2-y2),其中f为矢高,S为跨度,借鉴肋环、联方、凯威特、施威德勒、三向格子五种典型马鞍型网壳结构形式,研制了由该五种网壳相互组合的12种圆形水平投影杂交式马鞍型网壳宏程序,只要输入结构矢高、跨度、环向区域份数、径向节点圈数和上部结构径向圈数便可快速、方便、高效地实现12种杂交式马鞍型网壳参数化设计,为该类网壳结构受力性能分析、选型优化及推广应用奠定了基础。(2)对12种杂交式马鞍型网壳结构施加静力载荷并考虑考虑结构自重,通过比较不同矢高、跨度、网格数和杆件截面尺寸下的最大位移、内力及对最大水平支座反力的影响,归纳出12种结构模型各自适用跨度、矢高和网格数等范围,为工程设计提供理论依据及网壳结构的动力学分析做好铺垫。(3)以杂交式马鞍型网壳结构总耗钢量最小为目标函数,环向区域份数Kn,径向节点圈数Nx,上部结构径向圈数Ns为形状优化设计变量进行了形状优化分析,研究了该类网壳结构总耗钢量最小时,Kn,Nx,Ns的最优组合,为杂交式马鞍型网壳宏微观几何关系应用提供借鉴,而后依据马鞍面正、负曲率抛物线正交的特性,推导了该类马鞍型网壳的杆长与几何参数之间的关系式；在结构设计时,给定跨度、Kn、Ns等宏观参数,可通过引入该公式,保证工程上对杆件长度和矢高的控制要求,缩减设计成本和周期,效率更高。(4)选取12种杂交式马鞍型网壳结构静力性能中较优的两种网壳类型进行地震响应分析,分析了其自振特性,及结构参数对频率的影响；并采用时程分析法分析结构在一维地震、二维地震和三维地震作用下的振动特性,导出节点位移和内力时程曲线,通过跨度、矢高、环向区域份数、径向节点圈数等参数变化对结构位移和内力的影响,得出杂交式马鞍型网壳的地震响应规律,并给出合理的建议。最后,对杂交式马鞍型网壳结构的分析进行总结并对以后的研究作进一步展望。