网壳结构——作为大跨度空间结构中的一个重要分支，是目前大跨度空间结构中应用最广泛的一种结构类型。本课题通过对单层球壳的振动台倒塌试验研究，力求从试验角度直观了解单层球壳的动力性能，观测、模拟、分析其在地震作用下倒塌破坏模式。　　 本文的主要内容和结论包括:　　 1.设计并制作三个不同的球壳模型。模型1整体刚度均匀，期待发生强度破坏模式;模型2在6个径向主肋区人为形成6个薄弱区，期望发生动力失稳破坏，并杆件始终保持弹性状态工作;模型3在模型2基础上去除6个薄弱区，希望发生强度破坏倒塌模式。通过逐级提高输入地震波PGA，观测每个工况下结构的反应特征（节点位移、节点加速度），完成单层球壳振动台倒塌试验。从试验结果来看:模型1整体刚度均匀，结构破坏前塑性开展充分，有明显征兆，属于强度破坏模式;模型2人为设置薄弱区域，刚度分布有突变，在动荷载作用下发生动力失稳破坏。模型3与模型1刚度分布类似，随PGA提高，结构变形也明显增大，结构倒塌前有征兆，也属于强度破坏倒塌模式。模型2、模型3直至倒塌始终在弹性阶段工作。试验模型的倒塌模式与预期结果高度吻合。　　 2.在ANSYS中采用大质量法对试验模型进行考虑几何非线性和材料非线性的多点输入时程分析，获得结构的动力响应;采用自编程序将MATLAB与ANSYS数据对接进行有限元塑性分析。最终将理论结果与试验结果进行对比分析，验证了试验方案和数值计算模型的合理性。模拟时发现，大质量取为结构总质量的104～108倍时，可保证结构多点输入地震分析的准确性;有限元模型建立前需谨慎确定所用模拟单元，整个建模过程须经反复修正，后期算法也需兼顾计算结果的精确性与效率的高效性。　　 本文主要创新点:　　 1.试验模型未对原型节点和构造进行简化，从客观角度提高了试验结果的可信度。模型悬挑底座的设计，使突破振动台尺寸的限制，可进行大尺寸模型试验。　　 2.大质量法的应用，实现了ANSYS下的多点输入时程分析，拓展了ANSYS动力分析功能的范围，使某些问题的解算更简便、更直观。