大跨與空間鋼結(jié)構(gòu)講義

空間結(jié)構(gòu)體系空間結(jié)構(gòu)能適應(yīng)不同跨度、不同支承條件的各種建筑要求。形狀上也能適應(yīng)正方形、矩形、多邊形、圓形、扇形、三角形以及由此組合而成的各種形狀的建筑平面，同時(shí)，又有建筑造型輕巧、美觀、便于建筑處理和裝飾等特點(diǎn)。大跨度空間結(jié)構(gòu)體系主要包括網(wǎng)架、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)和索膜結(jié)構(gòu)。

1網(wǎng)架及網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)

空間網(wǎng)架及網(wǎng)殼是一種空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，它以大致相同的格子或尺寸較小的單元重復(fù)組成，實(shí)質(zhì)為一種空間受力的桁架結(jié)構(gòu)，與平面結(jié)構(gòu)比較，由于在荷載作用下三向受力，避免了在平面結(jié)構(gòu)中的層層傳力現(xiàn)象，且結(jié)構(gòu)的剛度也較平面結(jié)構(gòu)高。

空間結(jié)構(gòu)中以網(wǎng)架和網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)應(yīng)用最廣，分為：

平板網(wǎng)架——平板型的空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)；網(wǎng)殼——曲面型的空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。

1.1網(wǎng)架及網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)（1）三維受力、能承受來至各個(gè)方向的荷載；（2）網(wǎng)架結(jié)構(gòu)系高次超靜定結(jié)構(gòu)，整體性及穩(wěn)定性好、空間剛度大；（3）體系穩(wěn)定、抗震性能好，在7度及7度以下地區(qū)可不進(jìn)行抗震驗(yàn)算；（4）結(jié)構(gòu)高度小（約是平面桁架高度的2/3、自重輕、節(jié)約鋼材；（5）桿件及配套零件規(guī)格化、便于工業(yè)化生產(chǎn)，但制造精度要求高；（6）適應(yīng)性強(qiáng)、平面布置靈活。

1.2平板式空間網(wǎng)架的形式平板網(wǎng)架無論在設(shè)計(jì)、計(jì)算、構(gòu)造還是施工制作等方面均較為簡便，可適用于大、中、小各種跨度的屋蓋結(jié)構(gòu)體系。

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的形式較多。按結(jié)構(gòu)組成，通常分為雙層或三層網(wǎng)架；按支承情況分，有周邊支承、點(diǎn)支承、周邊支承與點(diǎn)支承混合、三邊支承一邊開口等形式；按網(wǎng)架組成情況，可分為由兩向或三向平面桁架組成的交叉桁架體系、由三角錐體或四角錐體組成的空間桁架角錐體系等等。

按結(jié)構(gòu)組成分類

（1）雙層網(wǎng)架由上、下兩個(gè)平放的平面桁架作弦桿層，上、下兩弦桿層間設(shè)有腹桿層相互聯(lián)系。上、下層的桿件稱為網(wǎng)架的上弦桿、下弦桿，位于兩層之間的桿件稱為腹桿。網(wǎng)架通常采用雙層。（2）三層網(wǎng)架由三個(gè)弦桿層以及層間的兩層腹桿桿件組成。一般用于跨度及荷載較大時(shí)，也可用于局部加強(qiáng)。按支承情況分類（1）周邊支承網(wǎng)架

網(wǎng)架的所有節(jié)點(diǎn)均擱置在柱或梁上，因傳力直接、受力均勻，是采用較多的一種形式。當(dāng)網(wǎng)架周邊支承于柱頂時(shí)，網(wǎng)格寬度可與柱距一致。網(wǎng)架周邊支承于圈梁時(shí)，網(wǎng)格的劃分比較靈活，可不受柱距的約束。

（2）點(diǎn)支承網(wǎng)架點(diǎn)支承網(wǎng)架可置于四個(gè)或多個(gè)支承上。a圖稱為四點(diǎn)支承網(wǎng)架，b圖稱為多點(diǎn)支承網(wǎng)架。（a）（b）

點(diǎn)支承網(wǎng)架主要用于大柱距工業(yè)廠房、倉庫以及展覽廳等大型公共建筑。由于支承點(diǎn)較少，支點(diǎn)反力較大。為了使通過支點(diǎn)的主桁架及支點(diǎn)附近的桿件內(nèi)力不致過大，宜在支承點(diǎn)處設(shè)置柱帽以擴(kuò)散反力。點(diǎn)支承網(wǎng)架周邊應(yīng)有適當(dāng)懸挑以減少網(wǎng)架跨中撓度與桿件的內(nèi)力。

(3)

周邊支承與點(diǎn)支承混合網(wǎng)架在點(diǎn)支承網(wǎng)架中，當(dāng)周邊設(shè)有維護(hù)結(jié)構(gòu)和抗風(fēng)柱時(shí)，可采用周邊支承與點(diǎn)支承混合的形式。這種支承方式適用于工業(yè)廠房和展覽廳等公共建筑。

(4)

三邊支承或兩邊支承網(wǎng)架由于建筑功能的要求，需要在一邊或兩對(duì)邊上開口，因而使網(wǎng)架僅在三邊或兩對(duì)邊上支承，另一邊或兩對(duì)邊處理成自由邊。自由邊的存在對(duì)網(wǎng)架的受力是不利的,為此一般應(yīng)對(duì)自由邊作出特殊處理。

普遍的做法是，在自由邊附近增加網(wǎng)架的層數(shù)（見a圖），或者在自由邊加設(shè)托梁、托架（見圖b）。對(duì)中、小型網(wǎng)架亦可選擇增加網(wǎng)架高度或局部加大桿件截面等方法。

按網(wǎng)格組成分類

1交叉桁架體系這類網(wǎng)架由若干平面桁架相互交叉組成。豎向平面桁架的形式與一般平面桁架相似，根據(jù)平面桁架布置方式及交角的不同，可分為幾種形式。（1）兩向正交正放網(wǎng)架

兩向正交正放網(wǎng)架的構(gòu)成特點(diǎn)是：兩個(gè)方向的平面桁架垂直交叉，且分別與邊界方向平行。這種網(wǎng)架的上、下弦平面呈正方形，基本單元為六面體，屬幾何可變。為保證結(jié)構(gòu)的幾何不變性以及增加空間剛度，應(yīng)適當(dāng)設(shè)置水平支撐，以有效傳遞水平力。對(duì)周邊支承網(wǎng)架，水平支撐宜在上弦或下弦網(wǎng)格內(nèi)沿周邊設(shè)置；對(duì)點(diǎn)支承網(wǎng)架，水平支撐則應(yīng)在通過支承點(diǎn)的主桁架附近設(shè)置。

兩向正交正放網(wǎng)架的受力狀況取決于平面尺寸及支承情況。對(duì)于周邊支承、正方形平面的網(wǎng)架，其受力類似于雙向板。兩向正交正放網(wǎng)架沿兩個(gè)方向的桿件內(nèi)力差別不大，受力比較均勻。但隨著邊長比的變化，單向傳力作用漸趨明顯，兩方向桿件內(nèi)力差別也隨之加大。對(duì)于點(diǎn)支承網(wǎng)架，支承附近的桿件及主桁架跨中弦桿的內(nèi)力最大，其它部位桿件的內(nèi)力很小。兩向正交正放網(wǎng)架適用于正方形或接近正方形以及狹長矩形的建筑平面。

（2）兩向正交斜放網(wǎng)架兩向正交斜放網(wǎng)架的構(gòu)成特點(diǎn)是：兩個(gè)方向的豎向平面桁架垂直交叉，且與邊界成45°夾角。

兩向正交斜放網(wǎng)架中平面桁架與邊界斜交，各片桁架長短不一，靠近角部的短桁架相對(duì)剛度較大，對(duì)與其垂直的長桁架有一定的彈性支承作用，從而減小了長桁架中部的正彎矩。在周邊支承情況下，它較兩向正交正放網(wǎng)架剛度大、用料省。對(duì)矩形平面其受力也較均勻。當(dāng)長桁架直通角柱時(shí)，四個(gè)角支座會(huì)產(chǎn)生較大向上拉力，設(shè)計(jì)中應(yīng)予注意。如采用圖b所示布置方式，拉力可由兩榀桁架承受。適用于正方形和長方形的建筑平面。

（3）

三向網(wǎng)架三向網(wǎng)架的構(gòu)成特點(diǎn)是：三個(gè)方向的豎向平面桁架互成60°角斜向交叉。在三向網(wǎng)架中，上、下弦平面的網(wǎng)格均為正三角形，因此這種網(wǎng)架是以若干穩(wěn)定的三棱體作為基本單元所組成的幾何不變體系。

2四角錐體系這類網(wǎng)架以四角錐為其組成單元。網(wǎng)架的上、下弦平面均為正方形網(wǎng)格，上、下弦網(wǎng)格相互錯(cuò)開半格使下弦平面正方形的四個(gè)頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)于上弦平面正方形的形心，并以腹桿連接，即形成若干四角錐體。正放四角須錐網(wǎng)架正放四角犁錐網(wǎng)架的構(gòu)成特轉(zhuǎn)點(diǎn)是：以距倒四角錐叮體為組毅成單元乳，上、下斜弦桿均啞與相應(yīng)邊界平行廉。正放四棒角錐網(wǎng)架翅的上、世下弦節(jié)點(diǎn)均分別霞連接八根三桿件。正放四丸角錐網(wǎng)敲架的桿會(huì)件受力沉比較均屠勻，空蝦間剛度拉較其它婆類型四忌角錐網(wǎng)蘆架及兩倚向網(wǎng)架碰為好。鈔當(dāng)采用籠鋼筋混砍凝土板傷作屋面衰板時(shí)，鐘板的規(guī)訓(xùn)格單一姓，便于胡起拱，埋屋面排發(fā)水相對(duì)法容易處村理。但延因桿件拿數(shù)目較蕩多其用千鋼量可撇能略高舅些。正放四角涂錐網(wǎng)架一醬般適用于繼建筑平面軟呈正方形撲或接近于征正方形的尿周邊支承脊、點(diǎn)支承抱（有柱帽旅或無柱帽紫）大柱距先、以及設(shè)車有懸掛吊雕車的工業(yè)壁廠房與有泉較大屋面計(jì)荷載的情編況。正放抽空袋四角錐網(wǎng)唱架構(gòu)成特點(diǎn)濕：在正放怪四角錐網(wǎng)版架的基許礎(chǔ)上，仆除周邊網(wǎng)格不遼動(dòng)外，適佳當(dāng)抽掉一些四角肺錐單元中春的腹桿和下弦累桿，使段下弦網(wǎng)革格尺寸比上弦睛網(wǎng)格尺寸久大一倍。其受力與個(gè)正交正放針交叉梁系相似繪。正放抽空狹四角錐網(wǎng)即架的桿件信數(shù)目較少磨，構(gòu)造簡破單，經(jīng)濟(jì)滑效果好，連起拱比較閣方便。不兔過抽空以烤后，下弦?guī)煑U內(nèi)力的鉆均勻性較輸差，剛度緊比未抽空謝的正放四菌角錐網(wǎng)架魄小些，但懷能夠滿足土工程要求樸。正放抽干空四角撕錐網(wǎng)架宵適用于案中、小偶跨度或溪屋面荷斜載較輕哥的周邊金支承、煮點(diǎn)支承牽以及周努邊支承螞與點(diǎn)支辯承混合課等情況稿。斜放四繁角錐網(wǎng)陜架斜放四中角錐網(wǎng)對(duì)架的構(gòu)成夫特點(diǎn)：封以倒四角錐體拍為組成板單元，由錐底帶構(gòu)成的翻上弦桿與邊界成收45°夾揀角，而連接各殿錐頂?shù)南虏老覘U則與相蜜應(yīng)邊界平勤行。斜放四角孤錐網(wǎng)架上芹弦桿長度洪比下弦桿濟(jì)長度小，睛在周邊支師承的情況值下，通常光是上弦桿窗受壓，下旦弦桿受拉奸，因而桿客件受力合害理。此外肚，節(jié)點(diǎn)處撓匯交的桿牧件（上弦壓節(jié)點(diǎn)六根呈，下弦節(jié)逝點(diǎn)八根）維相對(duì)較少漏，用鋼量朋較省。周邊支謹(jǐn)承的斜普放四角手錐網(wǎng)架蓄，在支攝承沿周喊邊切向房誠無約束槐時(shí)，四倉角錐體刑可能繞青Z軸旋妄轉(zhuǎn)而造錫成網(wǎng)架秧的幾何詳可變，勇因此必闖須在網(wǎng)綢架周邊鴨布置剛午性邊梁圍；點(diǎn)支魚承的斜刮放四角泛錐網(wǎng)架核，可在市周邊設(shè)汁置封閉草的邊桁玻架。3三棚角錐網(wǎng)廣架三角錐網(wǎng)參架的構(gòu)成特點(diǎn)御是：以等腰三角駐錐體為葡組成單元，腐由于三刻角形的穩(wěn)定性替，因而整體抗彎、砍抗扭剛度好。抽空三綁角錐網(wǎng)特架構(gòu)成特閑點(diǎn)是：童在三角錐努網(wǎng)架的野基礎(chǔ)上，除連周邊網(wǎng)修格不動(dòng)外，適餓當(dāng)抽掉一些三角離錐單元膏中的腹桿和下速弦桿。1.3網(wǎng)架幾盜何不變合性分析網(wǎng)架結(jié)構(gòu)糧在外力作將用下必須狂是幾何不留變體系，夢(mèng)但是許多匆形式的網(wǎng)龍架就其結(jié)繩構(gòu)本身而鄉(xiāng)豐言是結(jié)構(gòu)冶幾何可變騾的，只有根加上適當(dāng)批的支座約潤束后才成內(nèi)為幾何不冊(cè)變體系。共因此，對(duì)邁網(wǎng)架的機(jī)境動(dòng)分析非笛常重要。網(wǎng)架幾挑何不變慘的必要美條件網(wǎng)架的止力學(xué)模樸型是一提個(gè)鉸接抄的空間罪桿系結(jié)洗構(gòu)，因積為一個(gè)阿剛體在根空間的激自由度丙為6，雹一個(gè)空畝間簡單泛鉸的自雅由度為早3，故鑰網(wǎng)架任訪一節(jié)點(diǎn)咸有3個(gè)親自由度腿。對(duì)于惡具有J個(gè)節(jié)點(diǎn)m根桿件的魔網(wǎng)架，支濁承于有r根連桿的勻支座上時(shí)們，其幾何珠不變的必母要條件可激由下式計(jì)導(dǎo)算：m+r-3J0或m3J-r當(dāng)m=3J-r時(shí)為靜捷定結(jié)構(gòu)凍，當(dāng)m>3J-r時(shí)為超墾靜定結(jié)玻構(gòu)，m<3J-r時(shí)為幾何慎可變體系緊。若將網(wǎng)架怎作為一個(gè)吧剛體考慮扒，則最少呼的支座約皮束鏈桿數(shù)駁為6，即堆上式中的r6。如網(wǎng)架不缺與支座連怕接，僅考斬慮網(wǎng)架內(nèi)資部是否幾甜何可變，清則由下式場(chǎng)計(jì)算：K=3J-m-6當(dāng)K=0時(shí)嚷，網(wǎng)架桿貝件數(shù)恰好輛滿足其內(nèi)鉆部幾何不識(shí)變的必要蝕條件；當(dāng)K<0時(shí)勉，內(nèi)部有姐多余桿件沙；當(dāng)K>0時(shí)墻，內(nèi)部幾率何可變。網(wǎng)架幾舟何不變敏的充分丈條件三角形屆是幾何洲不變的優(yōu)，因此頑，以三料根不共稼面的桿壁件交出蔥一個(gè)新壺節(jié)點(diǎn)所頌構(gòu)成的杠網(wǎng)架單班元也為渠幾何不麥變體系糾。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)架桿系否組成的穗形體是矩由三角墳形界面揮組成的珠多面體必時(shí)，亦癥是幾何嚷不變的獨(dú)。故對(duì)湖網(wǎng)架結(jié)譽(yù)構(gòu)幾何溝不變問米題的分是析可變后成平面漿問題進(jìn)天行。網(wǎng)架幾何繁可變單元汽可通過加牛設(shè)桿件或糖適當(dāng)加設(shè)悠支承鏈桿弓使其成為底幾何不變樹體系。*用程序耍計(jì)算時(shí)六，如出雀現(xiàn)撓度悠特別大城等不合求理情況澆，則該偉網(wǎng)架有注可能為刊幾何可匆變。1.4網(wǎng)架結(jié)構(gòu)桐的設(shè)計(jì)特賢點(diǎn)（1）網(wǎng)脊架結(jié)構(gòu)的透選型根據(jù)建筑填的造型、響平面形狀暗和尺寸、愈支承情況第、荷載大丈小、屋面戒材料等綜尖合考慮。從材料用籃量考慮宜故采用：斜放四角釀錐犧正放四角形錐他兩向正交份正放三向交叉盯梁系以上型式弱當(dāng)跨度及剩荷載都大益時(shí)較合理此，剛度也既比較大。鼓當(dāng)平面為同矩形時(shí)兩傭向正交斜煤放與斜放袍四角錐網(wǎng)偶架最經(jīng)濟(jì)監(jiān)。從平面形鍛狀和大小該考慮，當(dāng)就為周邊簡軌支時(shí)建議舍：①平兵面為方果形或接糟近方形根、中小圾跨度（60m)：兩向正交平斜放、正后放四角錐衫、斜放四姻角錐②平照面為矩州形：兩向正浙交斜放陣或斜放必四角錐③平面傾為圓形、桿正多邊形斯、扇形：三向交叉晌梁系或三季角錐當(dāng)為四點(diǎn)碰支承的連寄續(xù)網(wǎng)架：兩向正交掙正放或正懇放四角錐珠。（2）網(wǎng)寸架結(jié)構(gòu)的茂網(wǎng)格尺寸量和高度網(wǎng)格大殿小直接削影響網(wǎng)宵架的經(jīng)摔濟(jì)性，其應(yīng)綜合鮮考慮。蒼網(wǎng)架高標(biāo)度應(yīng)使網(wǎng)腹桿與咽弦桿的充夾角在滿45左右卻。（3）疑網(wǎng)架結(jié)旅構(gòu)的桿猛件設(shè)計(jì)桿件截面奮：圓鋼管咬、角鋼、耀方鋼管、爆H型鋼等嫩。計(jì)算長流度：螺穗栓球：普1.0l弦桿仰0.絡(luò)9l焊接球濃：腹桿情0.8l長細(xì)比醒：壓桿18利0拉桿古30源0（支座再及附近）漿、400鐘（一般）（4）哀網(wǎng)架節(jié)青點(diǎn)設(shè)計(jì)蒼與構(gòu)造奸要點(diǎn)網(wǎng)架桿姨件通過述節(jié)點(diǎn)（奇焊接鋼惕板節(jié)點(diǎn)航、焊接塞空心球蘆節(jié)點(diǎn)、調(diào)螺栓球宵節(jié)點(diǎn)、清焊接短早鋼管節(jié)忍點(diǎn)等）鎖把桿件匹聯(lián)系在連一起組溜成空間跪形體。巡壽節(jié)點(diǎn)上代匯交的竄桿件數(shù)輔量隨網(wǎng)聞格形式夏而不同緣瑞，一般磁812根，下至少有6府根。且節(jié)萌點(diǎn)的重量涂一般為網(wǎng)塵架總重量悔的20～喚25%，皇所占用鋼侍量的比重?fù)戚^大，因棵節(jié)點(diǎn)破壞豈而造成工現(xiàn)程事故的理例子也不窗少，所以雜節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)換是關(guān)鍵。①焊接空百心球節(jié)逮點(diǎn)空心球可任分為不加告肋和加肋來兩種，用飯圓板經(jīng)壓步制成型作茄成半球，判再由兩個(gè)協(xié)半球?qū)甘锥?。這羨種節(jié)點(diǎn)適赤用于連接授鋼管桿件囑。節(jié)點(diǎn)構(gòu)城造是將鋼商管桿件直蒸接焊接連堡接于空心納球體上，方具有自動(dòng)肌對(duì)中和‘輕萬向’性適質(zhì)。直徑D為120裁～50謠0mm的焊接洪空心球規(guī)其抗壓矮承載力霉設(shè)計(jì)值Nc可按下?lián)接?jì)算膜：D─空肯心球外釋徑（mm）；t─空心寸球壁厚（mm）；d─鋼羊管外徑迫（mm）；ηc─受市壓空心向球加肋鹿承載力壘提高系殊數(shù)，加餃肋ηc=1.全4，不枝加肋ηc=1.0門。直徑D為120～不500m怠m的焊接空棉心球其抗揪拉承載力壘設(shè)計(jì)值Nt可按下紹式計(jì)算旬：Nt─受拉長空心球軸麥向拉力設(shè)協(xié)計(jì)值（N）；f─鋼角管材料引強(qiáng)度設(shè)稱計(jì)值（N/mm2）；ηt─受拉假空心球加踩肋承載力孩提高系數(shù)悅，加肋ηt=1.1明，不加肋ηt=1.臟0。一般空謝心球外馳徑D=（25膨～45）t；空心球井壁厚t與鋼管宜最大壁除厚的比醋值宜為1.2洞～2.男0；另外，膊空心球壁鈔厚t不宜小于4mm。在確定空呼心球外徑頓時(shí)，球面貌上網(wǎng)架相顯連接桿件頂與桿件之笛間的縫隙a不宜小于10mm。空心宅球直徑拿也可初房誠步按下我式估算察：D=（d1+d2+a）/θθ─匯集償于空心球驅(qū)節(jié)點(diǎn)任意兩鋼管桿看件間的夾童角；d1、d2─組促成θ角的鋼唐管外徑遺；②螺栓球節(jié)孝點(diǎn)由螺栓蛾、鋼球扛、銷子討（或止欄緊螺釘局）、套超筒和錐拳頭或封蛙板組成川，適用錢于連接胞鋼管桿趙件。螺栓球聚節(jié)點(diǎn)的也套筒、千錐頭和網(wǎng)封板采旦用Q2解35系地列、Q累345奔系列鋼駝材；鋼球采用4賭5號(hào)鋼；螺栓、棍銷子或睛止緊螺釘強(qiáng)采用高宴強(qiáng)度鋼材杯如45燃號(hào)鋼、40B立鋼、4偶0Cr認(rèn)鋼、20Mn害TiB鋼等。螺栓直沾徑一般寬由網(wǎng)架躲中最大共受拉桿遍件的內(nèi)奔力控制哨，一個(gè)脂螺栓受川拉承載庸力設(shè)計(jì)站值按下遮式計(jì)算良：Ntb≤ψAeftbNtb─高帥強(qiáng)度螺蓬栓的拉腸力設(shè)計(jì)搜值（N）；ψ─螺栓員直徑對(duì)承孤載力影響滅系數(shù)；當(dāng)閘螺栓直徑柴小于30mm時(shí)，ψ=1.0湯；當(dāng)螺栓麗直徑大于灰等于30mm時(shí)，ψ=0.碧93；Ae─高覽強(qiáng)度螺糞栓的有困效截面辯面積（mm2）；即螺栓螺循紋處的肚截面積霜；ftb─高晴強(qiáng)度螺籃栓經(jīng)熱精處理后爺?shù)目估€強(qiáng)度設(shè)所計(jì)值。鋼球的加冬工成型分逮為鍛壓球等和鑄鋼球注兩種。鋼擇球的直徑薪大小要滿奧足按要求缸擰入球體抗的任意相儲(chǔ)鄰兩個(gè)螺歷栓不相碰絨條件。螺暑栓直徑根耕據(jù)計(jì)算確愁定后，鋼蒸球直徑D取下面仇兩式中嫌的較大紫值：③焊列接鋼板陰節(jié)點(diǎn)焊接鋼板薪節(jié)點(diǎn)一般鞏由十字節(jié)垃點(diǎn)板1沫和蓋板獸2組成紛，主要用球于桿件采士用角鋼的矮網(wǎng)架，桿思件與節(jié)點(diǎn)館板的連接迫可以用焊第接，也可菊以采用螺悄栓連接。堤其受力情奸況與角鋼百桁架的節(jié)嗎點(diǎn)板類似。④支座節(jié)常點(diǎn)網(wǎng)架的支浴座節(jié)點(diǎn)分匠為壓力支邪座節(jié)點(diǎn)和甲拉力支座肺節(jié)點(diǎn)兩大等類。壓力鄰支座中，平板壓考力支座江常用于太較小跨度個(gè)的情況柿；球鉸春壓力支座可昏用于大跨死度且?guī)疑斓亩闹c(diǎn)或保多支點(diǎn)網(wǎng)架骨。單面弧形辦壓力支座賠適用于中獵等跨度；闊雙面弧形幫壓力支座烘適用于大味跨度。拉溉力支座中喇，較常用丘的有平板暈拉力支座份和單面弧掠形拉力支驢座。支座考出現(xiàn)拉力油情況不多悄，但在越歉來越多地榮采用輕質(zhì)界屋面維護(hù)駱材料以后顆，反號(hào)荷邁載效應(yīng)情池況應(yīng)予充乳分重視。板式橡膠肉支座不僅多可以沿切倘向及法向債位移，還晌可繞兩向偽轉(zhuǎn)動(dòng)，較鄉(xiāng)豐常用于大旬跨及中等痛跨度的網(wǎng)穗架。當(dāng)支友座水平推酒力較大時(shí)硬，也可采摔用橡膠支招座。1.5竄空間奴網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)鵲的形式網(wǎng)架結(jié)萄構(gòu)的受發(fā)力是一蛛個(gè)受彎哭的平板政，而網(wǎng)圖殼結(jié)構(gòu)爪就整體偵而言則籠是一個(gè)襲主要承鏡受膜內(nèi)榨力的殼裙體。在燭大多數(shù)工情況下喂，網(wǎng)殼咱被設(shè)計(jì)編為四邊霸簡支，速其邊界鄭效應(yīng)就體更小，享因此，票同等條距件下，陵一般網(wǎng)泊殼結(jié)構(gòu)挪較網(wǎng)架屆結(jié)構(gòu)可神節(jié)約鋼赤材約2飯0%。此外，網(wǎng)傷殼結(jié)構(gòu)外肅型美觀，轉(zhuǎn)能適應(yīng)各慣種復(fù)雜的攪建筑造型江需要。殼體的型錯(cuò)體主要采鹽用典型曲蘭面，即幾析何學(xué)曲面奪，亦即不剩論其曲面神形式如何堡，總可以帽用幾何學(xué)巨方程表達(dá)熟。曲面可由舒位于其主易曲率方向朝的正交曲療線坐標(biāo)系登來定義，圍與其相應(yīng)房誠的曲率半疲徑表示為佩R1和R2。網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)煉中常用的廊形式有：（1）橋柱面網(wǎng)均殼柱面網(wǎng)歐殼按其先支承情稻況和長燃度分為奇短殼（炭L/R0.翠5）、哀中長殼（0.5領(lǐng)<L/R2.5唇）、長殼（L/博R>2.繞5）和酒筒殼。短殼常偷用單波館多跨的可形式，不一般沿屠長邊多助點(diǎn)支承躬，荷載堅(jiān)沿兩個(gè)第方向傳羽遞；長展殼多為繪端部支賊承，荷梢載沿長瞞度方向航傳遞，常結(jié)構(gòu)主葵要起梁抱的作用蟻，常用挎多波單戚跨的形恒式；筒殼是在夸周邊節(jié)點(diǎn)圓上均設(shè)支毯座，受力冬性能與單開位寬度的迅平行拱類抱似，由于片其受力較唇均勻，空批間剛度大險(xiǎn)，應(yīng)用較劣廣。柱面網(wǎng)仁殼可以繩采用單免層，也適可以采她用雙層吃。單層柱面交網(wǎng)殼：若（a）短聯(lián)方型；著（b）單惠斜桿型；（c）魂弗普共爾型悉尼國際所水上運(yùn)動(dòng)裳中心雙層柱危面網(wǎng)殼正放四角宰錐抽空四尸角錐清華大抗學(xué)游泳股館柱面網(wǎng)殼廳的組合應(yīng)獄用——成芽渝高速路收二郎收費(fèi)絹站大英博徑物館（2）貌球面網(wǎng)廚殼當(dāng)跨度較床小時(shí)可以勞采用單層妄，也可采圣用雙層。球面網(wǎng)移殼的網(wǎng)慶格分割舒方法很鞋多，主衣要有：聯(lián)方型球哨面網(wǎng)殼—廚—規(guī)無緯鮮向桿肋環(huán)型球錘面網(wǎng)殼聯(lián)方型球隸面網(wǎng)殼—粥—有緯向檢桿凱威特部型球面混網(wǎng)殼斯威德膛勒型球悄面網(wǎng)殼蒙特利爾世博會(huì)球面網(wǎng)殼益通過一定雅形式的切姐割，還可痰以切割出緩各種不同旗的平面形膜狀及造型曠。重慶商茄學(xué)院藝皺術(shù)學(xué)院徐報(bào)告廳囑（橢球釋殼）（3）雙秋曲拋物面康網(wǎng)殼（扭踏殼）雙曲拋伙物面網(wǎng)蔽殼在幾緣瑞何學(xué)上慘的特點(diǎn)蔽是其曲想面的形賴成方式弄屬移動(dòng)藏式，具玩有直紋踩性，即薦其曲面東是由無銀數(shù)根斜狗交的直線組成跨。通過一定援的組合，雙巴曲拋物面返網(wǎng)殼還可以發(fā)應(yīng)展出不同財(cái)?shù)脑煨驼瘛?.6打網(wǎng)殼結(jié)宜構(gòu)的內(nèi)垮力分析吉和設(shè)計(jì)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)綢的分析不膏僅僅是強(qiáng)御度的分析擴(kuò)，通常還堡必須包括廁剛度和穩(wěn)火定性。在車某些條件昨下，結(jié)構(gòu)麗的剛度和休穩(wěn)定性甚俯至比強(qiáng)度則更為重要塘。此外，企在既定荷現(xiàn)載下結(jié)構(gòu)熄力流的分杠析、導(dǎo)向雨和控制也義與結(jié)構(gòu)外槍形設(shè)計(jì)及按剛度的分薦配密切相貸關(guān)。分析的攔基礎(chǔ)仍恰然是基棕于經(jīng)典連彈性理斜論。即技：方法①連續(xù)化假脂定——比驢擬為連續(xù)針光面實(shí)體坊薄殼的擬殼法；擬殼法將格構(gòu)式暮的球面、劉柱面或雙墾曲拋物面釀網(wǎng)殼比擬閣為連續(xù)的春光面實(shí)體毅球殼、柱牧殼或雙曲漲拋物面薄另殼。擬殼法按彈性薄介殼理論分箏析求得殼己體的內(nèi)力殼和位移，有再根據(jù)應(yīng)妻力值折算擔(dān)為球面或塘柱面網(wǎng)殼客的桿件內(nèi)湖力，此法絕須經(jīng)過連撇續(xù)化再離位散化的過和程。方法②離散化畢假定—舞—桿系肯結(jié)構(gòu)的矩陣位移帝法或有限茫單元法。矩陣位移薪法或有限含單元法是將網(wǎng)格饑結(jié)構(gòu)離散棚為各個(gè)單羽元，分別想求得各單泛元?jiǎng)偠染胤魂嚰敖Y(jié)構(gòu)呈的總剛度雨矩陣，根株據(jù)邊界條談件修正總動(dòng)剛度矩陣近后求解基暮本方程，飄以得到各在單元節(jié)點(diǎn)敢的位移進(jìn)濱而得到桿宏件的內(nèi)力咳。（1）街網(wǎng)殼結(jié)它構(gòu)的靜匆力特性影響網(wǎng)殼提結(jié)構(gòu)靜力鞏特性的因改素很多，控主要有：錢結(jié)構(gòu)的幾春何外形、絕荷載類型腥及邊界條炕件等。網(wǎng)殼的類仇型和形式托很多，型找式不同的男網(wǎng)殼，結(jié)含構(gòu)的變形梨規(guī)律及內(nèi)扇力分布規(guī)碎律相差甚挺遠(yuǎn)。即使閱是同一種旨型式的網(wǎng)課殼，當(dāng)幾屠何外型尤何其是矢跨址比不同時(shí)菊，都將有轎不同的結(jié)幸構(gòu)反映。錫此外，網(wǎng)鴨殼結(jié)構(gòu)是富一類邊界苗條件敏感犧型的結(jié)構(gòu)偶，邊界約棍束條件的騙細(xì)微變化節(jié)將有可能潮使結(jié)構(gòu)的跪靜力性能窯產(chǎn)生相當(dāng)翅的變化。（2）編網(wǎng)殼結(jié)屑構(gòu)的剛噴度特性傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)易一般僅對(duì)運(yùn)結(jié)構(gòu)的剛蘋度提出控?cái)≈菩砸笕荆珜?duì)于督網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)梳（包括大惜跨度結(jié)構(gòu)淹），還應(yīng)珍進(jìn)行剛度憐設(shè)計(jì)，因偵為剛度將辛影響網(wǎng)殼紐奉結(jié)構(gòu)的穩(wěn)稈定性能，造同時(shí)直接淹影響結(jié)構(gòu)絮的靜力特幣性。剛度設(shè)計(jì)撒需兼顧兩苦方面：①從釋接放溫度應(yīng)觸力及次應(yīng)渣力考慮：佳支承及約俊束應(yīng)減弱伴或設(shè)計(jì)得諒柔一些；②從話結(jié)構(gòu)的騙穩(wěn)定性再考慮：箏結(jié)構(gòu)應(yīng)赴設(shè)計(jì)得嶄剛一些柜。為兼顧貢此兩方軋面，設(shè)豪計(jì)時(shí)需太要對(duì)結(jié)邊構(gòu)進(jìn)行快剛度調(diào)目整。（3）幾眠何參數(shù)對(duì)夕網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)綠靜力性能摔的影響影響網(wǎng)殼霸結(jié)構(gòu)靜力馬特性的幾加何參數(shù)主杰要有結(jié)構(gòu)梁的跨度S霞、矢跨比刑F/S及冶波跨比有璃關(guān)（F為萍柱面網(wǎng)殼縮慧的矢高）鵝。筒拱中女內(nèi)力分幸布很不板均勻，街當(dāng)矢跨限比F/騙S很小木時(shí)，結(jié)瓶構(gòu)主要留呈梁的普作用，策跨中彎望矩及軸泥力均很投大且軸灣力分布肯不均；眾當(dāng)矢跨箱比F/緩S很大熱時(shí)（如篩接近半警圓），補(bǔ)各桿軸層力較小墊，拱軸居方向的宴弦桿在跨中區(qū)愉域受壓，毒在邊緣區(qū)兆域受拉錄。矢跨比葬F/S凈與耗鋼勝量W的葉關(guān)系亂跨度董S與耗獅鋼量W謝的關(guān)系（4）各柱面網(wǎng)疲殼的水億平推力圓柱面網(wǎng)熱殼由于環(huán)向力的合作用而產(chǎn)貪生較大的炊水平推癢力。水平推力N鉛的大小也您與矢跨比早有關(guān)。水平推力殊的處理可吩采用：①加揪水平拉乎桿；②結(jié)緊構(gòu)落地哀；③增墊加下部摧柱的柔僅度；④利關(guān)用下部哪結(jié)構(gòu)吸花收推力箏。（5）網(wǎng)貼殼結(jié)構(gòu)的挺穩(wěn)定分析整體失穩(wěn)網(wǎng)殼失夕穩(wěn)局部失層穩(wěn)波狀失穩(wěn)條狀失穩(wěn)大波狀失絹穩(wěn)小波狀向失穩(wěn)點(diǎn)失穩(wěn)桿件失蘆穩(wěn)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)蕩的典型失淺穩(wěn)形式網(wǎng)殼結(jié)緣瑞構(gòu)的穩(wěn)撲定分析綢，基礎(chǔ)乳仍然是朋結(jié)構(gòu)穩(wěn)眉定理論濱，但由蜂于影響忙因素較堆多，如城初始缺夏陷的影護(hù)響、多舒參數(shù)體癢系的多戲重臨界民點(diǎn)問題舅、多種蝦工況下傾的多重戶臨界點(diǎn)額問題等臥，對(duì)此競的研究強(qiáng)尚不足堪。目前辮，基本蛾上只能恩進(jìn)行定省性分析偶。2廳索膜循結(jié)徐構(gòu)承重結(jié)醉構(gòu)的基港本承重說構(gòu)件采掙用受拉宏工作的舒懸索或別張拉的舊薄膜，歪稱為懸堤索結(jié)構(gòu)囑或膜結(jié)充構(gòu)。由綱于受拉繪構(gòu)件的求承載能陸力決定愛于強(qiáng)度左而不是第穩(wěn)定性享，因而眼能充分鵝發(fā)揮鋼斗索和膜僑材受拉端工作時(shí)趕強(qiáng)度高嬸、自重竹輕的特挽點(diǎn)。同萍時(shí)，由碌于覆蓋齒材料自律重輕，駝使承重市結(jié)構(gòu)的憐重量較思小，因的而懸索茅結(jié)構(gòu)和增張拉薄狀膜結(jié)構(gòu)冬更適合故于在大診跨度結(jié)買構(gòu)中使盾用。2.1忽懸索結(jié)樸構(gòu)懸索結(jié)構(gòu)覆通過索的鬼軸向拉力燈抵抗外荷跡，最早用念于橋梁，耳50年代錯(cuò)開始用于歉房屋建筑億，用鋼量懇一般在1岸0kg/恐m2以下，但篩支承結(jié)構(gòu)粒耗材較多鋸。（1）單餓層懸索體牛系特點(diǎn)：由許蘆多平行浩的單根睡拉索組暑成，拉袍索兩端凡懸掛在丑穩(wěn)定的瞞支承結(jié)錫構(gòu)上。單層懸澤索的工噴作與單類根懸索急相似，卸是一種刑可變體拖系，在銹恒載作炕用下呈歲懸鏈線抹形式，解在不對(duì)毛稱荷載龜或局部筆荷載作蘋用下產(chǎn)免生大的擁位移（紗機(jī)構(gòu)性鄙位移）僑。索的裂張緊程脹度與索苦的穩(wěn)定礙性（抵儉抗機(jī)構(gòu)害位移的三能力）騾成正比連。單層懸索結(jié)構(gòu)單層懸索殲結(jié)構(gòu)的抗健風(fēng)能力差炊，在風(fēng)吸何力作用下精懸索內(nèi)的諸拉力下降國，穩(wěn)定性雙進(jìn)一步降闊低。單層懸序索結(jié)構(gòu)褲宜采用夫重屋面歌，如裝灑配式鋼仿筋混凝金土板。綱另一種雨方法是唉設(shè)置橫粗向加勁炊梁。加教勁梁的繩作用是摘分配局脅部荷載演及將索瞞連成整搖體。（2）床雙層懸刪索體系由一系服列承重含索和相育反曲率觸的穩(wěn)定伶索組成族。每對(duì)添索之間乖通過受據(jù)拉鋼索檢或受壓晉撐桿連蒜系，構(gòu)承成如桁與架形式債的平面掀體系，濟(jì)稱索桁斷架。穩(wěn)定索可佩以抵抗風(fēng)球吸力的作用，驗(yàn)同時(shí)，鄉(xiāng)豐相反曲匠率的穩(wěn)定索和相濃應(yīng)的索桿斥能對(duì)體系施加預(yù)應(yīng)輩力，使每匙對(duì)索均保持足夠筆大的張殊緊力，班提高了整個(gè)結(jié)構(gòu)樹的穩(wěn)定性蜘。懸索結(jié)構(gòu)顫的計(jì)算一昂般按彈性樓理論，假渣定索是理譽(yù)想柔性的傲，既不能判受壓，也屈不能抗彎抽，但承重樣索和穩(wěn)定名索之間的質(zhì)連桿絕對(duì)供剛性。在臨基本假定取的基礎(chǔ)上劣可建立索桶曲線的平掃衡微分方乞程，再根案據(jù)荷載及亭邊界條件畢求出索的錘張力。車幅式擺雙層索（3）院混合懸葛掛體系采用柔屋性的懸療索體系冊(cè)與剛性龜?shù)氖軓澬聵?gòu)件（睬梁、網(wǎng)幸架、網(wǎng)認(rèn)殼、桁香架等）想相結(jié)合缺，可組他成共同罷抵抗外垃荷載的孟各種混訂合體系鉛。此類結(jié)聚構(gòu)或用夜鋼索懸諒掛其他籠構(gòu)件，員或由鋼銀索對(duì)其捐他構(gòu)件朋提供附筆加支點(diǎn)顯，或用鉛剛性的片構(gòu)件來倘加強(qiáng)懸蹦索的穩(wěn)懸定性，且以減小印不均勻誤荷載作檢用下的漿機(jī)構(gòu)性休位移。嚼橋梁中惑的斜拉糾橋和懸副索橋也布屬于這劣類混合蠻體系。5.4萬累座，挑蓬架外挑50凡m，外環(huán)覽梁跨度2敬44m。浙江黃毅龍?bào)w育胡中心體肥育場(chǎng)吊塔及斜稍拉索2.2麻膜結(jié)做構(gòu)一般鋼結(jié)盞構(gòu)屋頂?shù)拇何菝娌牧鲜诮圆怀惺莛捊Y(jié)構(gòu)力。佩但膜結(jié)構(gòu)娘中的膜本鄰身就承受惜活荷載包綁括風(fēng)壓、燈溫度應(yīng)力復(fù)等，膜既踢是覆蓋物蔽，亦是結(jié)半構(gòu)的一部絡(luò)分。索膜建筑復(fù)之所以能派滿足大跨春度自由空色間的技術(shù)活要求，最凳關(guān)鍵的一侮點(diǎn)就是其旅有效的空盒間預(yù)張力可系統(tǒng)。有錢人把索膜膽建筑稱為矮“預(yù)應(yīng)力漢軟殼”，建預(yù)張力使刊“軟殼”刻各個(gè)部分鋒（索、膜開）在各種濫最不利荷絞載下的內(nèi)蓋力始終大該于零（永蠶遠(yuǎn)處于拉相伸狀態(tài)）掉。以材質(zhì)分搶類，結(jié)構(gòu)包膜有以下郊兩種:（1）平面忠不織膜復(fù)：由各投種塑料丈在加熱昂液化狀蔥態(tài)下擠判出的膜獵，它有荷不同厚選度、透慌明度及報(bào)顏色，啞最通用蛾的是聚搖乙烯膜椅，或以者聚乙烯概和聚氯厭乙烯熱魚熔后制謹(jǐn)成的復(fù)嶄合膜，涌其抗紫當(dāng)外線及治自潔性猶強(qiáng)，此仁種膜張有力強(qiáng)度映不大，差屬于半喬結(jié)構(gòu)性寶的膜材比。（2）織布雪合成膜盞：以聚顆酯絲織成的眉布心，雙收面涂以PVC樹脂，翼再用熱漿熔法覆搬蓋上一腸層聚氟乙烯屯膜，制成腹復(fù)合膜。棚因布心的張帶力強(qiáng)度較腦大可以使路用于多種譜的張拉見型結(jié)構(gòu)敵，跨度鍋可達(dá)8m－10m。1嘩張拉隊(duì)式薄膜修結(jié)構(gòu)張拉式設(shè)薄膜結(jié)饅構(gòu)亦