网壳结构具有自身重量轻、刚度大、跨度大和受力性能合理,因此,普遍应用在体育场馆、各种展览中心和候机大楼等建筑中。单层谷线式叉筒网壳由圆柱面交贯取相交的上面部分而成,其建筑曲面造型流畅,内部建筑空间美观。本文以三向网格型、联方型、弗布尔型、单斜杆型和双斜杆型5种结构为研究对象,具体的工作为:(1)根据单层谷线式叉筒网壳的几何特点,参照单层脊线式叉筒网壳和典型柱面网壳建模方法及网格划分形式,运用APDL语言,建立五种结构的基本模型:三向网格型、联方型、弗布尔型、单斜杆型和双斜杆型。施加静力荷载,考察网格的划分形式、跨度S、矢高f、环向区域份数Kn、径向节点圈数Nx和支座形式的变化对静力性能的影响,为实际工程设计提供依据。(2)运用相对差商法,以结构耗钢量为目标函数,分析三向网格型、联方型、弗布尔型、单斜杆型和双斜杆型四种结构在不同的跨度S、矢高f和环向区域份数Kn的情况下的最优耗钢量。(3)推导三向网格型、弗布尔型、单斜杆型和双斜杆型四种网壳结构杆件的几何长度与结构跨度S、矢高f、环向区域分数Kn和径向节点圈数Nx之间的关系,利用单层谷线式叉筒网壳结构宏微观几何参数之间的关系,确定结构的截面尺寸,提高设计效率。(4)分析当跨度S、矢高f、环向区域分数Kn和径向节点圈数Nx变化时,三向网格型、弗布尔型、单斜杆型和双斜杆型四种网壳结构振频的变化,并对其进行地震响应分析,总结变化规律,绘制阶次-振频影响曲线和最大节点位移随时间变化曲线,得出一般结论。最后,本文对单层谷线式叉筒网壳结构的分析进行总结与研究工作做进一步展望。