折叠结构是20世纪六十年代发展起来的一种新型空间结构,该结构用时展开、不用时可折叠收起。折叠结构由于折叠后体积小、展开方便,而日益受到重视,并逐渐应用于建筑和航天领域。但在建筑领域的工程应用在国内还很少见,有必要展开相关研究。本文所研究的折叠网格(包括折叠网架、网壳)结构是建筑领域里比较常见的折叠结构形式,多用于临时性或半永久性建筑。折叠结构设计包括折展过程的几何设计和展开定位后的受荷分析两部分,其中几何设计是结构设计的基础。为此,本文首先对折叠网格结构的几何构成进行了研究。几何设计的主要内容,对于外加锁式折叠结构(本文研究),是保证结构(此时实质上为机构)能够自由折展。通过对折叠结构的基本单元——三剪杆剪铰单元的几何性质进行研究,推导了多种剪铰单元的几何性质以及保证结构折展性能的几何限制条件,并将具体的剪铰单元运用到折叠网架、网壳结构中去。在ANSYS里对几种具体的折叠网架、网壳的折展过程进行了动态模拟,论证了其可展性。折叠结构展开成形后的力学性能也是本文研究的主要内容。通过大量算例分析,总结了网格高度、网格尺寸大小变化对结构力学性能的影响规律。由于剪式铰单元的特性,折叠网格结构主要依靠杆件的弯曲应力来抵抗外荷载弯矩,致使结构的刚度较差。借鉴普通网架、网壳的受力机理,对各种形式折叠网架、网壳加上弦杆或下弦杆或同时加上下弦杆,分析它们对结构力学性能的影响规律,通过分析比较,对各种结构提出合理的改进方案,以运用到工程实际。本文最后总结了折叠结构的各种节点形式,分析它们的优缺点,以便更好地运用到实践中。