对大型和复杂网壳进行考虑几何和材料非线性荷载位移全过程分析是现行空间网格结构技术规程JGJ7-2010的技术建议要求。虽然一些商业软件的结构非线性分析功能十分强大，但在实际网壳工程结构的分析中这些商业软件会出现难收敛甚至不收敛的情形，更不用说其计算效率低下的问题了。本课题就是要将课题负责人提出的弱形式求积元法应用于考虑几何材料双非线性的网壳结构的荷载位移全过程分析中。本课题开发了可以考虑几何材料双重非线性的基于几何精确理论模型的弱形式求积梁单元，并研究了K6、短程线和Schwedler等典型单层球面网壳，柱面网壳的荷载位移全过程曲线。开展了杆件初弯曲缺陷方向角随机分布对网壳承载力的影响的分析。完成了忽略横向剪切变形的几何精确梁弱形式求积单元的开发。通过与ABAQUS商业软件的对比，验证了所开发的程序的正确性和可靠性。与传统有限元多段直线计算曲梁的方法相比，所开发的求积元模型不需额外增加单元数目，每根杆仍然可以用一个单元模拟，自由度较少，精确度较高，故更适用于处理含杆件初弯曲的网壳稳定性的问题。研究发现，网壳结构承载力降低的比例随杆件初缺陷的挠曲比的增大和材料屈服强度的增大而增大。此外，将材料取为理想弹塑性时用一致缺陷模态法基本给出了各种情况下极限承载力的下界，但计算结果稍偏保守。考虑杆件随机初缺陷分布的弱形式求积元分析结果可以给出各网壳极限承载力的分布范围，计算结果更为准确。 本课题更有意义的工作是围绕现行规范给出的公式未考虑材料屈服强度和初始缺陷的影响的研究成果。当材料屈服强度较高、初始缺陷弯曲幅值较小时，目前规范给出的计算公式太过保守，建议根据材料屈服强度和初始缺陷幅值进行适当修正。 通过本课题的开展，完善了弱形式求积元法进行几何材料双重非线性分析的能力。特别是一套基于弱形式求积元的网壳稳定性分析计算软件的成型，为弱形式求积元进一步服务于工程奠定了基础。 2100433B