网架结构论文-邹健慧

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1、论网架结构姓名:邹健慧班级：2011级3班学号：201101020344近年来，国内大型钢结构工程建设项目越来越多，各种形式的空间钢结构已向大跨度结构发展，其中空间网架结构应用的非常广泛。例如三峡枢纽、天津体育中心，双层球面网壳，焊接球节点，国家大剧院外部围护结构为钢结构网壳，深圳机场候机大厅，济南长途汽车总站客运楼，天津自然博物馆等一些已建或在建的钢结构工程，以其创新的理念、新颖的造型和独特的结构形式成为了标志性建筑。网架结构是由很多杆件通过节点，按照一定规律组成的网状空间杆系结构。网架结构根据外形可分为平板网架和曲面网架。通常情

2、况下，平板网架简称为网架；曲面网架简称为网壳。网架结构为一种空间杆系结构，具有三维受力特点，能承受各方向的作用，并且网架结构一般为高次超静定结构，倘若一杆局部失效，仅少一次超静定次数，内力可重新调整，整个结构一般并不失效，具有较高的安全储备。其空中交汇的杆件既为受力杆件，又为支撑杆件，工作时互为支撑，协同工作，因此它的整体性好，稳定性好，空间刚度大，能有效承受非对称荷载、集中荷载和动荷载，并具有较好的抗震性能。同时，在节点荷载作用下，各杆件主要承受轴向的拉力和压力，能充分发挥材料的强度，节省钢材。而且网架结构组合有规律，大量节点和杆

3、件的形状、尺寸相同，并且杆件和节点规格较少，便于生产，产品质量高，现场拼装容易，可提高施工速度。网架结构不仅实现了利用较小规格的杆件束建造大跨度结构，而且结构占用空间较小，更能有效利用空间。网架结构为一种空间杆系结构，具有三维受力特点，能承受各方向的作用，并且网架结构一般为高次超静定结构，倘若一杆局部失效，仅少一次超静定次数，内力可重新调整，整个结构一般并不失效，具有较高的安全储备。其空中交汇的杆件既为受力杆件，又为支撑杆件，工作时互为支撑，协同工作，因此它的整体性好，稳定性好，空间刚度大，能有效承受非对称荷载、集中荷载和动荷载，并

4、具有较好的抗震性能。同时，在节点荷载作用下，各杆件主要承受轴向的拉力和压力，能充分发挥材料的强度，节省钢材。而且网架结构组合有规律，大量节点和杆件的形状、尺寸相同，并且杆件和节点规格较少，便于生产，产品质量高，现场拼装容易，可提高施工速度。网架结构种类甚多，可按不同的标准对其进行分类。一、按网架本身的构造可分为：单层网架结构、双层网架结构；、三层网架。其中，单层网架和三层网架分别适用于跨度很小（不大于30m）和跨度特别大（大于100m）的情况，在国内的工程应用极少。二、按建造材料分为：钢网架、铝网架、木网架、塑料网架、钢筋混凝土网架

5、和组合网架（如钢网架与钢筋混凝土板共同作用的组合网架等），其中钢网架在我国得到了广泛的应用，组合网架还可以用作楼板层结构。三、按支承情况可分为：周边支承、四点支承、多点支承、三边支承、对边支承以及混合支承形式。四、按组成方式不同，又可将网架分为四大类：1、交叉桁架体系网架；2、三角锥体系网架；3、四角锥体系网架；4、六角锥体系网架。三峡枢纽是举世瞩目的跨世纪宏伟工程，新型的网架结构是三峡电站厂房屋盖的理想选择。三峡电站厂房屋盖采用空间网架结构，具有整体稳定好、刚度高、经济指标好等优点。在网架选型上，经比较，推荐正放四角锥、两边起坡网

6、架形式。网架支承方式，采用“上、下弦铰支”可显著提高厂房的整体刚度。 　　采用空间网架结构与原钢衍架方案比较有以下特点：①网架屋盖结构的整体性好，使纵向刚度得到提高。　　②网架结构与上、下游墙形成一个空间结构，在桥机垂直轮压和横向水平制动力作用下，厂房结构处于空间受力状态(桁架结构则处于单个桁架平面内局部受力状态)，因而可使轨顶变位减小，横向刚度增加。　　③由于纵向和横向刚度得到加强，故改善了厂房结构的抗震性能。　　④传力途径简捷，占用厂房高度小，适于大跨度、大柱距的屋盖结构。　　⑤自重轻，网格不大，有利于选用较轻的屋面板材；由于屋

7、盖自重减轻，支撑结构费用相应降低，经济指标较好。　　⑥杆件和节点定型生产、工厂制作，劳动生产率高，质量容易保证。　　⑦建筑造型轻巧美观，可免去吊顶，便于厂房通风。　　⑧国内已积累了丰富的制造、安装经验，已建成过上百m跨度的体育馆网架结构和大跨度工业厂房的网架结构。网架形式的选择我们对四种选型方案在相同支承条件、相同屋面荷载作用下的内力和挠度进行了比较。四种方案均采用两侧下弦铰支，屋面荷载按5000N/m2均布荷载计算，并且将屋面均布荷载转换成节点的集中荷载。采用空间有限元法对网架结构进行分析计算。厂房尺寸 结构有限元网络划分图(1)

8、在网架选型方面，经过多种形式的分析比较，最后推荐正放四角锥、两面起坡网架形式。　　(2)为了提高厂房结构侧向刚度，满足关于位移限值的要求，着重研究和比较了网架三种支承方式对厂房侧向刚度的影响。计算分析的结果表明：“上、下弦铰支”方式可