网壳结构有造型美观、受力合理、结构刚度大等优点,被广泛应用于公共建筑中。然而地震发生时对网壳结构造成的破坏具有很强的随机性和破坏机制的复杂性。目前网壳的非线性动力响应分析都是基于有限元的动力时程分析法,但网壳拥有大量杆件,自由度众多导致计算复杂,耗费时间。本文基于细胞自动机技术,通过有限元软件和编程软件建立了K6和K8单层球面网壳的细胞自动机数值模型,并通过匹配准则确定了基础网壳与目标网壳的相似节点域,得到了目标网壳的节点状态值云图,识别了目标网壳的塑性杆件,同时进行了网壳模型的参数化分析,以研究影响塑性杆件识别率的主要因素,包括矢跨比、跨度、荷载、地震作用方向等。根据参数化分析结果提出了提高塑性杆件识别率的要求。对网壳的塑性杆件进行识别后,基于动态子结构法划分了网壳的子结构单元,对网壳进行了振型分析和动力时程分析,并比较了网壳含子结构与网壳不含子结构的计算结果,包括振型图、节点位移和杆件等效应力。得到主要结论如下:1)网壳的节点域对数应变能密度与地震加速度幅值成线性关系,可实现细胞自动机法在网壳中的应用。2)网壳的最大杆件对数应变能密度(lg(Ejmax))与最大节点域对数应变能密度(lg(Iimax))接近于线性关系;并且当取同一lg(Iimax)时,不同跨度、矢跨比、杆件截面和荷载的网壳,其lg(Ejmax)相对误差在5%之内;不同地震波和地震作用方向的网壳,其lg(Ejmax)相对误差在6%-20%之间。3)当K6和K8基础网壳和目标网壳的跨度、荷载和杆件截面不同时,对目标网壳塑性杆件的识别影响较小,塑性杆件识别率均大于80%;而K6和K8基础网壳和目标网壳的矢跨比、地震波和地震作用方向不同时,对塑性杆件的识别影响较大,塑性杆件识别率在60%-80%之间;尤其,当基础网壳施加竖向地震波时,对目标网壳塑性杆件的识别影响最大,塑性杆件识别率小于10%。4)基于K6和K8网壳塑性杆件的识别结果,对网壳划分子结构,进行模态分析和动力时程分析,与不含子结构的网壳进行对比。含子结构的网壳与不含子结构的网壳振型图相似;在地震作用下,K6网壳节点位移误差在8%之内,杆件等效应力的误差在6%之内,最大节点位移误差在2%之内,塑性杆件比例误差在2%之内;K8网壳节点位移误差在11%之内,杆件等效应力的误差在6%之内,最大节点位移误差在3%之内,塑性杆件比例误差在2%之内。