空腹网壳结构是将格构式压杆的工作原理应用到单层网壳得到的一种新型空间结构，该类结构具有单层网壳简洁美观的优点，又有双层网壳的稳定性及承载力，是一种优良的结构型式；以空腹网壳结构为基本结构引入预加应力体系，便得到了预应力空腹网壳结构，预应力的引入能够有效的提高空腹网壳结构的刚度，并能改善其受力状态、提高其稳定性及承载力，实现良好的经济性。　　本文主要以预应力空腹柱面网壳、预应力空腹组合扭壳及预应力空腹双曲扁网壳为对象，通过有限元分析软件ANSYS，进行以下几方面的研究分析：　　1.静力特性分析，得到预应力施加后结构的内力及变形分布规律，并将分析结果与非预应力基本结构进行比较，总结预应力的引入对空腹网壳结构受力状态及刚度方面的影响。　　2.以预应力空腹双曲扁网壳为研究对象，首先，讨论其在不同布索方案下的预应力效应，对比不同方案的优劣，找出合理的布索方案；其次，就不同布索方案讨论不同预应力度的选择对结构内力及变形的影响，找出适合结构的合理预应力度；第三，就矢跨比、网壳厚度、网格尺寸三个参数的变化，分析结构的内力与位移变化趋势，总结参数变化对结构内力及变形的影响。　　3.模态分析，总结预应力对三种结构自振特性的影响；并就不同的布索方案及矢跨比、网壳厚度、网格尺寸对预应力空腹双曲扁网壳自振特性的影响进行分析。　　4.线性屈曲分析及考虑初始几何缺陷的非线性屈曲分析，总结预应力的引入对基本结构失稳模态、结构薄弱位置及临界荷载的影响；并就不同的布索方案及矢跨比、网壳厚度、网格尺寸对预应力空腹双曲扁网壳线性、非线性临界荷载的影响进行分析。