三心圆柱面网壳是大跨空间结构中常用的一种结构形式。对设防烈度及罕遇地震下结构的动力性能进行分析,是制定此类网壳基于性能的抗震措施和设计方法的基础性工作,但目前相关研究较少。本文在工程调研的基础上,确定了跨度、长度、支承形式以及厚度不同的15个三心圆柱面网壳基本模型,并借助这些模型系统研究了此类各网壳结构在7度、8度设防烈度(中震)及罕遇地震(大震)下的弹塑性动力响应特点、失效模式和影响因素。本文主要的工作和结论如下：(1)在对网格结构进行弹塑性时程分析时,不仅要考虑杆件的几何和材料非线性,还应考虑杆件失稳对结构整体刚度退化的影响。本文采用不等比例长度的四段梁元来模拟杆件。通过与规范轴压承载力公式的对比分析,提出当杆件初弯曲取1/450杆长时能较准确的模拟杆件的受压屈曲。(2)对15个三心圆柱面网壳基本模型其进行非抗震工况下的满应力设计,然后分析各模型的荷载传递路径、自振特性及多遇地震下的响应特点。研究表明：按照非抗震工况满应力设计的柱面网壳模型,其杆件截面均满足小震弹性验算的要求。(3)考虑材料和几何非线性,并引入能考虑杆件屈曲的分段梁模型,对各网壳基本模型进行7度和8度设防烈度与罕遇地震下的弹塑性响应分析。基于计算结果,统计了7度、8度中震及大震作用下的结构塑性变形发展特点和塑性杆件分布区域。研究表明：网壳长度、跨度和厚度的改变会使结构出现较大的弹塑性响应差异；仅满足小震验算的三心圆柱面网壳在中震和大震作用下可能会失效,且失效结构的薄弱位置主要位于距支座1/4跨度区域的；网壳从薄弱区域杆件出现塑性应变到整体结构失效的时间间隔很短。(4)对柱面网壳的动力稳定性及失效模式进行考察。采用B-R运动准则判断了柱面网壳的动力稳定性,并选择三条地震波和不同频率的简谐荷载考察了结构的动力极限承载能力及失效模式。研究表明：三心圆柱面网壳具有典型的动力失稳的失效模式；结构的动力极限承载能力与荷载频率及杆件失稳有关。荷载频率的变化,可能造成结构动力极限承载能力幅值发生极大的改变；荷载频率不变时,动力荷载作用下结构薄弱部位压杆的安全度能够反映整个结构的安全度。杆件失稳对三心圆柱面网壳整体结构动力极限承载能力的削弱不能忽视,若杆件仅采用理想弹塑性模型将会很大程度高估结构的承载能力,是偏不安全的。