网壳结构是大跨空间结构中应用广泛的一种结构形式。目前,关于网壳结构的分析模型和计算方法并不成熟,为实现网壳结构在静力荷载作用下的二阶弹性精细化分析,有必要对其分析模型及计算方法进行全面、系统、深入的分析研究。鉴于此,本文在国内外相关文献的基础上,根据固体力学理论,采用非线性有限元法,对网壳结构的二阶弹性分析模型和计算方法进行了研究。本文从有限变形理论的基础出发,总结了网壳结构体系非线性分析的力学基础,抛弃传统的位移多次插值理论,基于梁柱理论,推导出精确反映变形位移的插值函数和单元刚度矩阵,建立了考虑拉压、弯、剪、扭多因素耦合作用下空间三维梁柱单元的位移表达式。通过单独推导没有轴力影响的单元插值函数,解决了初始增量荷载步作用下杆件轴力为零时插值函数不适用的问题。本文提出了适用于网壳结构二阶弹性分析的两节点12自由度梁单元分析力学模型,该模型包含了弓形效应、轴向变形与弯曲、轴向变形与剪切、轴力与扭转、双向弯曲及弯扭耦合效应,反映了轴向变形、剪切变形、双向弯曲、扭转及其各耦合作用。在增量理论的基础上,利用虚功方程推导出单元切线刚度矩阵,该表达式接近满阵,反映了各种变形间的耦合影响。在两节点12自由度单元的精确分析模型基础上,采用UL法描述下的坐标变换理论,并引入单元杆端力和杆端位移的物理关系,从而得到网壳结构的精细化分析力学模型和二阶弹性分析方法。在精确梁单元研究基础上,本文采用荷载增量法,用MATLAB编写了非线性计算程序。针对稳定插值函数在单元轴力变号时需要采用两套表达式给模型计算带来的不便,本文提出了通过级数展开的方式将两套表达式统一,并结合算例给出了级数展开阶数的建议值。通过算例分析比较,不但验证了本文提出的分析力学模型及计算方法的正确性和有效性,而且分析出影响分析精度和效率的关键因素,从而优化力学模型,改进分析算法。