单层网壳结构因其良好的使用性能、美观的建筑外形,在大跨度空间结构中被广泛使用。正是由于网壳结构的广泛应用,其稳定安全性能显得尤为重要。本文以某市一人流较大的商场屋盖即不规则单层柱面网壳结构为分析对象。首先利用ANSYS有限元分析软件建立有限元模型,通过特征值屈曲分析得到网壳结构杆件的应力分布与变形分布情况,并以此为基础展开关于该网壳结构的几何非线性分析、材料非线性分析、以及施加不同初始初始缺陷情况下的材料非线性分析。通过这几组结果数据对比,得到了多个因素对结构临界荷载值的影响规律。本文着重关注的另一个方面是对该网壳结构进行敏感性分析。采用蒙特卡罗法中的拉丁超立方抽样,将网壳所有节点的竖向偏差作为第一种随机输入变量,将钢材的屈服强度做为第二种随机输入变量,极限荷载作为输出变量,其中随机输入变量均服从正态分布函数。通过ANSYS中的PD(Probabilistic Design)模块,对该网壳进行1000次的抽样分析,统计网壳结构极限承载力的概率直方图、敏感性分析图等。由敏感性分析结果可知钢材强度是影响该柱面网壳结构承载力的关键原因。从敏感性饼状图结果中我们也能看出尽管单独的一个节点竖向偏差对应的敏感性系数非常小,但是当网壳中的杆件节点竖向几何坐标存在的偏差累积到一定数量时,其对极限承载力的影响也累积到必须引起重视的地步,所以在施工时控制节点的几何偏差对于网壳最终的质量而言也至关重要。通过对该单层网壳的线性分析、非线性分析以及敏感性分析,对该网壳的稳定承载力及影响承载力的因素有一个深入的认识。这些研究成果可为单层柱面网壳的优化设计提供一些参考。