环境模拟实验室主要用于在室内模拟在各种自然环境下试验品的质量和性能是否满足使用要求。本课题以航天某院建造模拟飞行器运行的大型环境实验室为背景,对实验室进行结构设计,满足其可以模拟高温、高湿、低温、低压及降雨等自然环境。该工程建造体量之大,不仅国内此规模的环境实验室报道甚少,在国际上亦属罕见,其实施是对现有技术的一大挑战,也对我国环境模拟实验室的建造发展具有重要的理论意义和使用价值。论文系统地对实验室进行了结构设计,裂缝分析和抗震分析。首先引入双层壳的理念,在双层壳的理念下对结构进行选择。经过各方面的综合考虑,最终选择了混凝土桁架为外框架,钢筋混凝土墙(板)外加钢板密封为内壳作为实验室的主体结构进行下一步分析。结构选型后,本研究还根据经济、科学、安全、舒适的原则对建筑图进行了绘制。钻孔灌注桩可以严格控制结构变形,且拥有良好的承载力和稳定性,故采用于本设计并对基础进行了单桩承载力计算。本项目通过SAP2000有限元分析软件对待建建筑结构进行模型建立、计算和分析。计算完成后,根据软件计算结果,对外框架和剪力墙进行了配筋计算并绘制结构配筋图。配筋结果及结构受力结果均满足规范要求。裂缝分析中,发现内壳的剪力墙和顶板外表面均是以受压为主,但在墙板交界处和洞口处会有较大的拉应力使结构出现裂缝,所以论文在此处也给出了具体的加强防护措施。研究还发现,较大的温差会使结构出现较大的拉应力,所以实验室的保温性能也会直接影响结构的安全性能,做好保温层也是工作中的重中之重。对于这种复杂的结构,在抗震性能研究中采用了模态分析,反应谱分析和弹塑性时程分析的方法,通过软件对结构各项指标进行了验算,发现结构的抗震性能良好,各项技术指标均满足规范规定的抗震性能要求。通过本课题对环境模拟实验室的结构设计和分析,得出了一些结构设计的结论,可为以后类似工程设计的研究及应用提供参考。