网壳结构设计讲义

3.7.1网壳结结构形形式网壳按按组成成层数数分为为单层层网壳壳（图图3.54）和双双层网网壳（（图3.55）图3.54单层柱柱面网网壳3.7网壳壳图3.55双层柱柱面网网壳按曲面面外形形分类类则有有球面网网架（（图3.56）柱面网网壳（（图3.54）图3.56单层球球面网网壳日本名名古屋屋网壳壳穹顶顶双曲扁扁网壳壳（图图3.57）图3.57双曲扁扁网壳壳扭曲面面网壳壳（图图3.58）图3.58扭曲面面网壳壳单块扭扭网壳壳（图图3.59）图3.59单块扭扭网壳壳双曲抛抛物面面网壳壳（图图3.60）图3.60双曲抛抛物面面网壳壳切割或或组合合形成成曲面面网壳壳（图图3.61，图3.62）图3.61球面切切割网网壳图3.62平板组组合球球面网网壳网壳结结构在在直接接和间间接作作用下下的内内力、、位移移及整整体稳稳定计计算除除工作作荷载载之外外，还还应根根据具具体情情况包包括地地震、、温度度变化化、支支座沉沉降及及施工工安装装荷载载等效效应。。网壳的永永久荷载载有：1）网壳自自重；2）屋面材材料的重重力；3）吊顶材材料的重重力;4)设备管道道的重力力。网壳结构构的可变变荷载有有：1）屋面活活荷载2)雪荷载;3)风荷载。3.7.2网壳的一一般计算算原则网壳结构构具有很很强的非非线性性性能，抗抗震分析析宜采用用时程分分析法。。双层网壳壳符合下下列条件件之一者者可不考考虑温度度应力的的影响：：1）支座节节点的构构造允许许网壳侧侧移且其其侧移值值等于或或大于柱顶位移移的计算值值（可按按公式3-4计算）；；2）周边支支承于独独立柱，，且网壳壳在验算算方向跨跨度小于于40m；3）支承网网壳的柱柱在单位位水平力力作用于于柱顶时时，柱顶顶位移大大于或等等于式3-4的计算值值。不符合上上述条件件时，网网壳应考考虑温度度应力的的影响。。设计中中考虑的的温度应应力情况况一般有有两种：：1）整个网网壳有温温度变化化；2）双层网网壳上下下层有温温度差△网壳应按最不利的荷载效应组合进行设计。对于非抗震设计荷载效应组合应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GB50009—2001）进行计算。对抗震设计，荷载效应组合应按国家标准《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001）进行计算网壳的设设计及计计算网壳的内内力分析析网壳是一一个准柔柔性的高高次超静静定结构构目前网壳壳计算主主要是考考虑几何何非线性性的有限限单元法法考虑与不不考虑几几何非线线性的有有限单元元法的区区别在于于前者考考虑网壳壳变形对对内力的的影响网壳的稳稳定性网壳的稳稳定性计计算可采采用非线线性有限限单元法，取结结构刚度度矩阵的的行列式式之值等等于零作为确定定临界荷荷载的准准则，即即：det[K]=0刚度矩阵阵[K]应包含所所有的非非线性因因素，使det[K]=0的荷载即即为临界界荷载{P}cr。注意：在设计工工作中需需要引进进临界荷荷载的折折减系数数不同的网网壳不能能用相同同的折减减系数网壳杆件件的计算算长度和和容许长长细比可可按表（（3-9）~（3-11）采用。。单层网壳壳杆件计计算长度度表表3-9

壳体平面内

壳体平面外0.9LL网壳杆件件及节点点设计

连接形式

弦杆

腹杆

支座腹杆

其他腹杆

螺栓球点lll

焊接球结点0.9l0.9l0.9l

板节点ll0.9l

网壳类别

压杆