碗式节点(Socket joint)由螺栓装配而成,属于一种典型的半刚性节点。以往设计中偏于安全考虑,通常将这类半刚性节点作为铰接节点来处理,认为其不具有抗弯承载能力,故不能应用于单层网壳结构中。实际上这类节点具有一定的抗弯刚度,且施工简便,外形美观,具有很好的工程应用价值。针对碗式节点性能及其单层网壳的稳定性开展深入的研究,对于将其应用到单层网壳结构中具有重要的理论意义与实用价值。为能够较准确的得出碗式节点的弯矩-转角曲线,本文通过碗式节点在纯弯作用下的试验研究和利用ANSYS软件开展的数值模拟分析,得到了碗式节点的弯矩-转角关系曲线,分析结果显示,两种分析方法所得的弯矩-转角曲线吻合较好,表明本文所提出的数值模拟方法是模拟碗式节点纯弯作用下受力性能的一种可靠有效的方法,从而为碗式节点及其它半刚性节点结构的设计与应用提供了分析思路和技术支持。在空间结构中,碗式节点往往在不同比例的轴力和弯矩共同作用下工作。对半刚性节点而言,轴力和弯矩的相互影响是一个复杂的问题,至今尚无法用数学模型进行解释,因此有必要进行轴力和弯矩共同作用下节点的试验研究。本文针对碗式节点在不同比例的轴力和弯矩共同作用下展开了试验研究,获得节点的弯矩-转角曲线。与纯弯作用相比,压弯作用下碗式节点受力性能更好,而且轴力越大,则节点刚度越大,节点承载力越高。在此基础上,将获得的碗式节点的弯曲刚度引入到整体单层网壳结构模型中,对K8型单层球面网壳开展了弹塑性全过程分析,系统考察了网壳的极限荷载和失稳模态等特征响应,并总结了网壳结构的跨度、矢跨比、节点弯曲刚度、杆件类型和初始几何缺陷等重要因素对其稳定性能的影响,较为全面的掌握了碗式节点单层球面网壳的稳定性能。