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1、中国网壳结构的发展与应用一、我国网壳结构发展概况网壳结构是dii曲型的网格结构，兼冇杆系结构和薄壳结构的固冇特性，受力合理,覆盖跨度人，是一•种国内外颇受关注、有广阔发展前景的空间结构。网壳结构在解放初曾有所应用。当时主要是一类联方型的网状筒壳，材料为型钢或木材，跨度在30m左右，如扬州苏北农学院体冇馆、南京展览屮心（551厂）、上海长宁电彩院屋盖结构等。作为有影响的我国第一幢大跨度网壳结构是天津体育馆屋盖，采用带拉杆的联方型闘柱面网壳，平面尺寸为52mX68m,矢高为8.7m,用钢指标为45kg每平米
2、。该网壳1956年建成，1973年因失火而更建。此后，截至1992年上半年，据不完全统计，我国己建成各类网壳近80幢，覆盖建筑而积约70000平米，其中80%是近10年兴建的。如19X9年建成的北京奥林匹克体育中心综合体育馆，平而尺寸为70mX83.Zm,采用人字形截而双层圆柱面斜拉网壳，为冃前国内跨度最大的网壳结构。同年建成的濮阳中原化肥尿素散装库，平面尺寸为58mX135m,采用双层正放四介锥圆柱面网壳，为国内覆盖建筑面积最人的网壳结构,也是第一个采用螺栓球节点的网状筒売。1967年建成的郑州体育馆
3、，采用肋环形穹顶网壳,平而白径64m,矢高9.14m,为国内跨度最大的单层球而网完。乂如1988年建成的北京体院体育馆，采用带斜撑的四块组合型双层扭网壳，平而尺寸为59.2m见方，矢高3.5m,挑檐3.5m,为我国跨度最大的四块组合型扭网壳。再如1990年建成的石家庄新华集贸中心营业厅，采用两向正交正放双层双曲扁网壳，平面尺寸为40m见方，矢高3.13m,挑檐1.5m,为目前国内跨度最大的双Illi扁网壳。值得指出的是1984年建成的汾西矿务局工程处食堂，采用了一•种钢筋混凝土屋而板与钢网壳共同工作的组
4、合双曲扁网壳，平而尺寸为18mX24m,欠鬲为3.5m。二、网壳结构的形式与分类我国已建成的网壳结构一般可分为以下各种类型和形式。（1）按曲而的曲率半径分，有正高斯曲率网壳、零高斯曲率网壳和负髙斯曲率网壳等三类。（2）按曲面的外形分,主要有球面网壳、双曲扁网壳、圆柱面网壳（包括其它曲线的柱而网壳）、扭网壳（包括双曲抛物而鞍型网壳、单块扭网壳、四块组合型扭网壳）等四类（图6）。（3）按网壳网格的划分來分，有以下两类。对于球面网壳主要冇Schwedler型。联方网格型、三向网格型、Kn（n=6,&10）型、
5、肋环型和短程线型等。对于圆柱而网壳主耍有联方网格型、单斜杆型（直角三角形网格）、三向型（等腰三角形或正三角形网格），如图8所示。（4）按网壳的层数来分，有单层网壳和双层网壳，其中双层网壳通过腹杆把内外两层网壳杆件连接起来，因而可把双层网壳看作由共面与不共面的拱桁架系或大小相同与不同的角锥系（包括四角锥系、三角锥系和六角推系）组成。（5）按网壳的用材分，主要有木网壳、钢网壳、钢筋混凝土网壳以及钢网壳与钢筋混凝土屋而板共同工作的组合网壳等四类。三、网壳结构工程实例现将我国已建（包括在建）网壳结构工程实例，按
6、曲面外形分类叙述如下。（1）球而网壳工程实例，详见表1«其中山西稷山选煤厂煤库穹顶，平而直径为47.2m,采用了我国口己研制成功的嵌入式毂式节点单层球而网壳，每平米用钢指标仅为20.2kg,是我国冃前按空间结构计算方法设计建成的跨度最大的网状球壳。中国科技馆球幕影院穹顶，球径为35m。是日前跨度最人近乎全球的（3/4球）螺栓球节点双层网状球壳，网壳内层为短程线型网格，外层为外露呈六边形、五边形网格，结构形体新颖美观。福州师专阶梯教家屋盖，平而直径为24m,首次采用了局部双层的螺栓球节点K6型网状球壳，以
7、提高单层螺栓球节点网壳的稳定性。济南动物园亚热带鸟馆顶盖，平面直径为40m.采用倾斜1/8的三向网状扁球壳。某3万平米的油罐顶盖，平面直径为46m,采用工字钢截面杆件、板式节点的短程线型球面网壳，是当前跨度最人的汕罐顶盖网壳。人连青少年宫球幕影院和天象馆穹顶，平面直径分别为16.166m和9.84m,分别采用了直径22和20圆钢杆件的单层K6-联方形球而网壳。球而网壳工程实例和型体研究的部分资料可见文献［9-12］。（2）圆柱面网壳工程实例，详见表2o其中浙江横山钢铁厂材料库，平面尺寸为24mX36m,
8、采用带有纵向边桁架的五波单层圆林面网売，是我国最早建成的按空间结构工作设计计算的圆柱而钢网壳。乌鲁木齐机场E机库，平而尺寸为51.5mX60m,采用钢筋混凝土联方烈圆柱而网壳，是国内跨度最大的钢筋混凝土联方型柱面网壳结构。圆柱而网壳丄程实例的部分资料可见文献［15,16］。山⑵⑶⑷（3）扭构壳工程实例，详见表3。其中徐州造纸厂制浆车间，平而尺寸为12mX12.5m,采用单块复锥型双层扭网壳，是我国最早建成的扭网壳。益阳法院法庭，平面尺寸为1
