由薄壳结构发展而来的网壳受力高效、形态轻盈,可实现较大跨度,是结构与形式高度统一的一种建筑样式,自20世纪中叶以来备受建筑界关注。近年来,计算机模拟技术的发展推动了网壳设计的发展进程,出现了一些新型的网壳类型,其中包括测地线网壳。测地线是曲面上两点之间的最短路径,在一些网壳实践中,将曲面上的测地线网络作为网壳板条布置的路径来完成网壳的建造,该类网壳即为测地线网壳。网壳的板条单元遵循曲面上的测地线布置不仅有静力学角度的受力合理性,而且可使用多种截面的单元板条实施搭建,建筑材料的选择也较为多样,是一类较具潜力的网壳类型。因此本文以测地线网壳作为研究对象,讨论其生成和建造问题。本文第一部分研究测地线网壳的背景。总结出了测地线在建筑设计和工程中的应用主要分为两类,一类是用可展面板镶嵌自由曲面,一类是将测地线作为结构应用于网壳的建造,分别完成了这两类应用的文献梳理,厘清了其历史与发展脉络。随后针对测地线网壳的实践案例进行了整理与分析,将测地线网壳的实践总结为目标曲面设计、测地线网络生成、网壳结构分析、网壳优化以及制造搭建五个步骤,为后续对测地线网壳设计的研究提供了基础的框架。第二部分探讨了测地线网壳的生成问题,该部分借助Rhino-Grasshopper参数化平台,结合力学软件Karamba3D和优化软件Octopus等工具,从NURBS曲面上单条近似测地线入手,掌握了测地线的两种求解方法。在单条测地线的基础上,进一步讨论曲面上一组测地线的生成规则,试验出了一种能得到分布较为均匀的测地线网络的生成规则最后设计了针对测地线网络均匀度的优化步骤。在得到质量较高的测地线网络后,借助基于有限元分析法的Karamba3D软件,针对网壳结构易面临的失稳问题对其进行结构稳定性分析。最后出于对网壳外观与结构稳定性的考量,利用帕累托多目标优化软件Octopus实现了对测地线网壳的优化。第三部分针对实际的场地,用前一部分总结的设计方法,完成了一个测地线网壳的设计。在考虑板条材料、厚度、节点设计等因素的前提下,同样在Rhino-Grasshopper平台中,完成了对测地线网壳单元板条加工图纸的绘制。最后通过1:10模型的制作,探讨实际测地线网壳组装的顺序问题。本文正文共约38 000字,图表129幅。