单层网壳结构和双层的网壳结构相比,结构较柔。稳定性能和随机风荷载作用下杆件的疲劳问题是其两个关键问题。本文在回顾了单层网壳结构的发展及其研究现状之后,采用非线性有限元分析方法,深入全面地分析了单层椭球面网壳结构的稳定承载能力。首先,文中从大规模的几何参数分析入手,研究了单层椭球面网壳结构的静力稳定性能,包括短向跨度、矢跨比、杆件截面尺寸等参数与结构极限承载力的关系。从实际应用角度考虑,文中还进一步研究了初始几何缺陷、荷载不对称分布及支承条件对结构极限承载力的影响。对大量的计算数据进行科学回归分析,拟合出了单层椭球面网壳结构的极限承载力公式,以便于供实际设计应用。采用AR法模拟Kaimal谱多点互相关的脉动风风速时程,确定结构所承受的荷载谱,通过有限元时程分析和雨流计数法得到杆件的应力循环历史,采用疲劳设计方法中的总寿命法计算杆件的疲劳损伤度,分析结构在不同矢跨比、不同平均风速下结构的抗疲劳性能,并将疲劳分析过程程序化,通过应力时程谱得到在弹性阶段结构任一杆件的疲劳损伤程度,找到疲劳危险区域。论文最后对所做的研究工作进行了总结,并指出进一步研究中亟待解决的问题。