后成形网壳结构是一种特殊网壳结构,与直接在目标位置上组装构件的普通网壳结构不同,后成形网壳首先搭建由剪式铰节点连接的双向通长构件的平面网格,然后通过顶升内部节点或者推动边界节点来实现结构曲面造型。虽然后成形网壳结构单元尺寸统一,节点形式简单,且能实现复杂的曲面造型,但目前世界范围内仅有十余座建筑采用该结构形式,制约其工程应用的一个重要原因在于结构找形较困难。传统的后成形网壳结构找形方法大多从边界形状已知的平面网格形态出发,采用物理或数值方法找到对应的曲面造型,其缺点在于找形过程是被动的、经验性的,需要反复调整平面网格的边界形状才可能找到令建筑师满意的曲面造型。显然对于后成形网壳结构的找形问题而言,更具工程意义的是与传统找形过程相对的逆向问题,即以建筑师给定的曲面造型为已知条件,直接找到能准确构建出该曲面造型的通长构件平面网格形态。本文基于向量式结构力学,提出了一种新的后成形网壳结构的找形计算方法,该方法能够实现由目标曲面造型反向求得初始平面网格形态的目的:在目标曲面下方布置足够大的平面网格,施加虚设气压面荷载使其发生运动、变形,直至网格节点与目标曲面完全贴合;切除曲面范围外的网格,并对曲面边界处的节点添加约束;移除虚设荷载和曲面,即可得到在给定曲面下后成型网壳的成形形态;释放结构成形态中的内力,得到对应的通长构件平面网格形态,即结构初始态,找形结束。为解决网格在成形模拟过程中涉及到的节点自由度耦合、接触等问题,本文推导了基于六自由度节点的空间梁单元的显式求解方法和自由度耦合的剪式铰节点运动计算公式,并提出了对模拟过程中质点与约束面、梁单元与约束边界线接触问题的解决方法。最后通过相关的数值算例验证了本文方法的准确性和可行性。