近年来，网壳等大跨空间网格结构以其经济、美观，能覆盖较大空间等特点，广泛应用于工程结构领域。随着结构向跨度更大、体系更复杂的方向发展，其在强震等突发事件下的安全问题也日趋突出。然而国内外对于大跨空间网格结构的抗倒塌设计理论仍不够成熟，突发事件下的结构破坏机理也尚未清楚。本文以单层球面网壳结构作为研究对象，探讨空间网格结构的倒塌破坏机理，以期为该类结构体系的抗倒塌措施设计提供理论依据。　　 针对结构的倒塌破坏问题，本文从结构几何拓扑易损性、考虑荷载作用的结构易损性及结构冗余特性三方面进行系统研究。　　 本文基于结构几何拓扑关系，利用结构易损性分析方法搜寻结构失效模式。首先依据节点刚度定义表征结构内部连接性能的指标参数—连接能力系数，用于衡量节点的连接质量;然后根据连接能力的大小，将结构划分成不同层次的结构簇，建立结构拓扑关系的层级模型;最后对形成的结构层级进行拆解，搜寻结构的不同失效模式，识别结构内部的连接薄弱部位。本文编制了结构易损性分析程序，并验证了其正确性和有效性。研究表明，基于结构几何拓扑关系的易损性分析方法能有效识别结构的薄弱部位，并明确了其在大跨空间网格结构失效模式分析中的优越性和独特性，为该类结构体系的破坏模式分析提供了简便可行的途径。　　 为进一步研究荷载作用下的结构易损性问题，本文从结构易损性的基本概念入手，建立了同时考虑结构几何拓扑关系和荷载作用效应的易损性分析模型，将结构关键构件及易损失效模式的确定作为研究重点。首先根据实际作用于结构上的荷载形式，对结构施加单位作用力，以该单位力作用下的结构响应作为结构内部连接能力的评价指标，并利用单元的应变能对其损伤破坏需求进行修正，以此为依据形成结构层级模型;然后通过集簇与解簇过程识别荷载作用下的结构薄弱位置。研究表明，本文提出的结构易损性分析方法能比较准确的定位结构在实际荷载作用下的薄弱部位和其破坏位置。　　 本文基于响应敏感性对结构的冗余特性进行研究，提出了地震作用下的结构冗余度评价方法。以单元材料弹性模量的响应敏感性作为冗余特性的评价指标，考虑了局部损伤对结构整体性能的影响。在静力与动力荷载作用下，分别采用单元的应变敏感性或其时程峰值衡量结构的冗余特性。本文以跨度为7.5m、矢跨比为1/2的单层球面网壳结构试验模型为检验对象，结果表明，结构的冗余特性能全面反映结构的整体性能，体现结构的薄弱环节和其关键部位所在。对于空间网壳结构，几何特性是影响其冗余特性的重要因素，研究表明，在水平地震作用下，随矢跨比的增大结构的整体冗余特性呈下降趋势，而对于竖向地震作用则随矢跨比增大而提高。　　 本文的研究工作分析了结构的弱点所在，揭示了结构的倒塌破坏机理，为空间网格结构的倒塌控制与抗倒塌设计研究提供了理论依据，对于推进空间网格结构的发展具有一定的工程意义。