在单层网壳结构设计中,焊接空心球节点具有传力明确、构造简单及连接方便等优点,被广泛应用到工程实际中。在实际工程中,通常把焊接空心球节点当作刚性节点进行设计。事实上,焊接空心球节点也会发生变形,是介于刚性连接和铰接之间的半刚性节点。因此对半刚性节点进行研究将会对实际工程有一定的应用价值。本文对焊接球节点在弹塑性阶段的受力过程进行分析。研究节点在轴力作用下从弹性到塑性阶段的应力变化。对在轴力作用下的节点弹塑性刚度进行求解。分析影响节点轴向刚度的因素。同时也对在弯矩作用下的节点破坏过程进行分析,计算节点在弹性阶段的弯曲刚度。对节点在弹塑性阶段的弯曲刚度进行公式拟合,推导出刚度退化系数,研究节点在弹塑性阶段的弯曲刚度和管径与球径之比和球壁厚的关系。借助3D3S软件实现考虑焊接球节点网壳前处理模型的建立。采用ANSYS软件对考虑焊接球节点刚度的网壳进行稳定性分析,考虑了初始缺陷、跨度及矢跨比等不同参数的影响,对不同节点刚度的单层网壳结构进行线性屈曲分析和非线性屈曲分析。结果表明:考虑初始缺陷情况下,对于跨度50m,矢跨比1/4的网壳结构,考虑焊接空心球节点弹塑性刚度的结构承载力较刚接结构极限承载力下降了0.68%。本文对考虑节点弹塑性刚度的凯威特型网壳结构动力响应分析,考虑了跨度、矢跨比及杆件截面等不同参数的影响。分析在不同地震作用下单层凯威特型网壳结构在不同刚度情况下的自振频率、节点位移响应以及加速度响应,绘制位移时程曲线以及加速度时程曲线。研究结果表明在水平地震作用、竖向地震作用以及三向地震作用下考虑节点弹塑性刚度的网壳结构节点与刚性连接的网壳结构最大位移差分别为8.74%、1.84%、8.71%。由于凯威特型网壳结构内力分布比较均匀,联方型网壳抗震性能比较好,而凯威特-联方型网壳结构可以结合单一网壳结构的优点。因此本文对考虑节点弹塑性刚度的凯威特—联方型网壳结构进行动力分析,考虑了跨度及矢跨比等参数的影响,计算凯威特-—联方型网壳在不同刚度情况下的自振频率。