随着建筑业的发展和CAGD技术的飞速进步，当今建筑设计逐渐突破传统的设计界限，新颖独特的造型越来越多地被建筑师采用。自由曲面元素的引入是现代空间结构发展的一个重要方向，其富于变化的特点能给城市带来全新的视觉表现力。然而，如何根据建筑师设计的曲面造型生成一个高效美观的曲面网格，是自由曲面网格结构设计的难点问题，也是该类结构研究的热点问题。　　 建筑网格形状不仅要追求视觉上的表现力，还要求具有力学上的合理性。本文首先回顾了有限元领域网格自动生成算法和建筑造型领域网格生成方法的研究现状，概括出自由曲面网格结构布置的原则和网格质量衡量标准。分析了各种网格自动生成方法的原理和特征，阐述了建筑造型网格生成和有限元网格划分的共同点和差异，以期借鉴高效全自动的有限元网格生成方法的优点，将其引入建筑造型领域的网格生成方法中。　　 当网格杆件连线与主应力轨迹线的方向一致时，结构的外荷载在将主要通过杆件的轴向力传递。这种沿主应力路径方向的力流传递途径短且直观，能有效减少网格结构的杆件弯矩，提高整个曲面网壳结构的力学性能。论文第3章提出基于有限元预分析结果的应力轨迹线绘制方法，为后续网格划分做准备。　　 通过进一步研究，论文第4章针对建筑网格的特殊性，提出拓展的波前推进法。详细阐述了在应力轨迹线导向下按层推进和应力优先的算法，在保证网格单元质量的同时，提高曲面网格排列的方向性和整个网壳结构的力学性能。算例分析表明，整个算法具有很高的效率和自动化程度，对复杂曲面能生成高质量的结构网格骨架，避免传统波前法推进方向盲目性和无序性导所致网格质量差的问题。　　 根据上述理论与方法编制了曲面网格自动生成程序系统SurMesh。该程序系统基于Open CASCADE类库开发，具有图形化的用户界面，几何数据交换和结果处理功能，为实际工程应用提供了操作平台，提高了自由曲面网壳结构设计的工作效率。研究表明，本文总结与提出的曲面网壳网格生成方法是合理可行的，为自由曲面网壳结构设计提供了一套有效的解决方案。