网壳结构ppt幻灯片课件.ppt

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1、3.3网壳网壳结构的应用及特点网壳结构形式一般计算原则结构内力分析网壳杆件的设计与节点构造内容提示11）网壳的应用网壳结构是一种曲面网格结构，兼有杆系结构构造简单和薄壳结构受力合理的特点，因而具有跨越能力大，刚度好、材料省、杆件单一、制作安装方便等特点，是大跨空间结构中一种举足轻重的结构形式，也是近半个世纪以来发展最快、应用最广的一种空间结构。网壳结构的发展式和人类生活、生产的需要、科学技术水平以及物质条件密切相连的。3.3.1网壳的应用及特点2意大利罗马小体育宫3日本的名古屋体育馆单层网壳工程，圆形平面，直径为187.2米，1996年建成，是目前世界上跨度最大的单层网壳结构。4日本的福冈穹顶

2、(FukuokaDome)球面网壳工程。该工程于1993年建成，直径为222米，是目前世界上最大的球面网壳结构。球形屋盖由三片扇形网壳组成，根据需要进行旋转开启，可以全开、半开和全闭合状态。整个过程大约需要20分钟的时间。5我国的网壳结构在20世纪50年代初就有所应用，但特别是我国近年来网壳结构得到了突飞猛进得发展，并以每年递增的事态发展。目前已建成大量的网壳结构。而正由于网壳结构独特新颖的结构外形，这种结构已成为各地区的标志性建筑。如北京国家大剧院、天津体育馆、上海万人体育馆等。6国家大剧院（肋环型空腹双层网壳）7上海万人体育馆8天津市体育馆（这是我国跨度突破100m大关的首例球面网壳结构）

3、9甘肃省嘉峪关气象塔工程102）网壳结构的特点网壳结构兼有杆件结构和薄壳结构的主要特性，受力合理，可以跨越较大的跨度。具有优美的建筑造型，无论是建筑平面、外形和形体都能给设计师以充分的创作自由。应用范围广泛，即可用于中、小跨度的民用和工业建筑，也可用于大跨度的各种建筑，特别是超大跨度的建筑。可以用细小的构件组成很大的空间，而且杆件单一，这些构件可以在工厂预制实现工业化生产，安装简便快速，速度快，适应采用各种条件下的施工工艺，不需要大型设备，因此综合经济指标较好。计算方便。目前我国已有许多适用于多种计算机类型的各种语言的计算机软件，为网壳结构的计算、设计和应用创造了有利条件。由于网壳结构呈曲面形

4、状，形成了自然排水功能，不需像网架结构那样采用小立柱找坡。113)制约因素：杆件和节点几何尺寸的偏差以及曲面的偏离对网壳的内力、整体稳定性和施工精度影响较大，这给网壳结构设计带来了困难网壳结构可以构成大空间，但当矢高很大时，曲面外形增加了屋面面积和不必要的建筑空间，有些空间是不能用的，并增加建筑材料和能源消耗，屋面构造也比较复杂，某些形体的网壳若建筑上不加妥善处理，则会影响其音响效果。随着科学技术的进步，只要精心设计，精心施工，网壳结构存在的缺点和问题是不难解决的。124）网壳的发展1.利用网壳结构的优点实现独特造型2.网壳结构的跨度越来越大3.可移动或可开启的网壳结构4.新型空间网壳结构减震

5、体系5.新型屋面材料的发展133.3.2结构的形式分类方法：按网壳层数：单层网壳双层网壳：按曲面外形：球面网壳柱面网壳双曲扁网壳扭曲面网壳单块扭网壳按结构材料：钢网壳木网桥钢筋混凝土网壳组合网壳14单层和双层网壳单层柱面网壳15单块扭网壳双曲抛物面网壳球面和柱面组合网壳16球面网壳球面网壳又包括：肋环型球面网壳、施威德勒（Schwedler）型球面网壳联方型球面网壳、凯威特型球面网壳、短程线球面网壳等17肋环型球面网壳联方型球面网壳施威德勒型球面网壳凯威特型短程线型183.3.3网壳结构一般设计原则1）网壳结构在各种作用下的内力、位移及整体稳定计算除工作荷载外，还应根据具体情况考虑包括地震、温

6、度变化、支座沉降及施工荷载等效应。2）计算荷载：永久荷载网壳自重和节点自重屋面和吊顶自重设备管道等自重可变荷载屋面活荷载雪荷载风荷载两者取大值193）网壳结构几何尺寸204）强度、刚度分析网壳结构的内力和位移可按弹性阶段进行计算。网壳结构根据网壳类型、节点构造，设计阶段可分别选用不同的方法进行内力、位移计算：211）双层网壳宜采用空间杆系有限元法进行计算2）单层网壳宜采用空间梁系有限元法进行计算3）对单、双层网壳在进行方案选择和初步设计时可采用拟壳分析法进行估算。5）稳定性分析网壳的稳定性可按考虑几何非线性的有限元分析方法（荷载—位移全过程分析）进行计算，分析中可假定材料保持为线弹性。用非线性

7、理论分析网壳稳定性时，一般采用空间杆系非线性有限元法，关键是临界荷载的确定。单层网壳宜采用空间梁系有限元法进行计算。226）抗震分析在设防烈度为7度的地区，网壳结构可不进行竖向抗震计算，但必须进行水平抗震计算。在设防烈度为8度、9度地区必须进行网壳结构水平与竖向抗震计算。对网壳结构进行地震效应计算时可采用振型分解反应谱法，按此法分析宜取前20阶振型进行网壳地震效应计算；对于体形复杂或重大的大跨度网