大跨結(jié)構(gòu)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)PPT課件

1、大跨空間結(jié)構(gòu)大跨空間結(jié)構(gòu)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu) 內(nèi)容內(nèi)容1 1、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的形式、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的形式2 2、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的設(shè)計、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的設(shè)計3 3、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性4 4、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的抗震分析、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的抗震分析5 5、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)連續(xù)倒塌失效機理、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)連續(xù)倒塌失效機理 內(nèi)容內(nèi)容1 1、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的形式（繪圖）的形式（繪圖）2 2、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的設(shè)計、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的設(shè)計3 3、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性4 4、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的抗震分析、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的抗震分析5 5、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)連續(xù)倒塌失效機理、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)連續(xù)倒塌失效機理（1 1）層數(shù)）層數(shù)4/37 1.11.1分類分類（a a）單層網(wǎng)殼）單層網(wǎng)殼

2、（b b）雙層網(wǎng)殼）雙層網(wǎng)殼 （c c）三層網(wǎng)殼）三層網(wǎng)殼（2 2）高斯曲率）高斯曲率5/37 1.11.1分類分類曲線坐標(biāo)曲線坐標(biāo) 法截面與曲面相交的曲線法截面與曲面相交的曲線，在點處的曲率在點處的曲率稱為法曲率稱為法曲率。在點處所有法曲率中，有兩個。在點處所有法曲率中，有兩個取極值的曲率（即最大與最小的曲率）稱為取極值的曲率（即最大與最小的曲率）稱為點主曲率，用點主曲率，用k k1 1，k k2 2表示。表示。112211kRkR 曲面的兩個主曲率之積稱為曲面在該點曲面的兩個主曲率之積稱為曲面在該點的高斯曲率。的高斯曲率。121211KkkRR6/37 1.11.1分類分類（a a）圓錐殼

3、（）圓錐殼（K K=0=0） （b b）雙曲面網(wǎng)殼（）雙曲面網(wǎng)殼（K K00）（）（c c）單塊扭曲面網(wǎng)殼（）單塊扭曲面網(wǎng)殼（K K000）（）（c c）單塊扭曲面網(wǎng)殼（）單塊扭曲面網(wǎng)殼（K K00）零高斯曲率的網(wǎng)殼有柱面網(wǎng)殼、圓錐形網(wǎng)殼等。零高斯曲率的網(wǎng)殼有柱面網(wǎng)殼、圓錐形網(wǎng)殼等。正高斯曲率的網(wǎng)殼有球面網(wǎng)殼、雙曲扁網(wǎng)殼、橢圓拋物正高斯曲率的網(wǎng)殼有球面網(wǎng)殼、雙曲扁網(wǎng)殼、橢圓拋物面網(wǎng)殼等。面網(wǎng)殼等。75/37 2.12.1雙層網(wǎng)殼的設(shè)計雙層網(wǎng)殼的設(shè)計（4 4）桿件的計算長度系數(shù)）桿件的計算長度系數(shù)雙層網(wǎng)殼桿件的計算長度系數(shù)雙層網(wǎng)殼桿件的計算長度系數(shù) 雙層網(wǎng)殼桿件的容許長細比，對受壓桿件雙層網(wǎng)殼桿

4、件的容許長細比，對受壓桿件 =180=180；受拉桿件，對于一般桿件取受拉桿件，對于一般桿件取 =300=300，對于支座附近桿，對于支座附近桿件取件取 =250=250，對于直接承受動力荷載桿件則取，對于直接承受動力荷載桿件則取 =25250 0。76/37 4.14.1抗震分析抗震分析n網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)水平與豎向振型，與矢跨比有關(guān)。網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)水平與豎向振型，與矢跨比有關(guān)。n抗震設(shè)防烈度為抗震設(shè)防烈度為7 7度的地區(qū)，矢跨比大于或等于度的地區(qū)，矢跨比大于或等于1/51/5時，水平抗時，水平抗震驗算；當(dāng)矢跨比小于震驗算；當(dāng)矢跨比小于1/51/5時，應(yīng)進行豎向和水平抗震驗算。在時，應(yīng)進行豎向和水平抗震驗算

5、。在抗震設(shè)防烈度為抗震設(shè)防烈度為8 8度或度或9 9度的地區(qū)，對各種網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)應(yīng)進行豎向和度的地區(qū)，對各種網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)應(yīng)進行豎向和水平抗震驗算。水平抗震驗算。n采用振型分解反應(yīng)譜法，計算時宜至少取前采用振型分解反應(yīng)譜法，計算時宜至少取前25253030個振型。個振型。n對于體型復(fù)雜或重要的大跨度網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)需要取更多振型進行效對于體型復(fù)雜或重要的大跨度網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)需要取更多振型進行效應(yīng)組合應(yīng)組合，并可應(yīng)采用時程分析法進行補充驗算并可應(yīng)采用時程分析法進行補充驗算。應(yīng)根據(jù)建筑場地應(yīng)根據(jù)建筑場地類別和設(shè)計地震分組選用不少于二組的實際強震記錄和一組人工類別和設(shè)計地震分組選用不少于二組的實際強震記錄和一組人工模擬的加

6、速度時程曲線模擬的加速度時程曲線。n網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的抗震分析需分兩階段進行。網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的抗震分析需分兩階段進行。 第一階級為多遇地震作用下的分析。彈性時程分析。第一階級為多遇地震作用下的分析。彈性時程分析。 第二階段為罕遇地震作用下的分析。網(wǎng)殼在罕遇地震作用下第二階段為罕遇地震作用下的分析。網(wǎng)殼在罕遇地震作用下處于彈塑性階段，應(yīng)作彈塑性時程分析，用以校核網(wǎng)殼的位移以處于彈塑性階段，應(yīng)作彈塑性時程分析，用以校核網(wǎng)殼的位移以及是否會發(fā)生倒塌。及是否會發(fā)生倒塌。77/37 4.14.1抗震分析抗震分析n網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)水平與豎向振型，與矢跨比有關(guān)。網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)水平與豎向振型，與矢跨比有關(guān)。n抗震設(shè)防烈度為抗震設(shè)防烈度為

7、7 7度的地區(qū)，矢跨比大于或等于度的地區(qū)，矢跨比大于或等于1/51/5時，水平抗時，水平抗震驗算；當(dāng)矢跨比小于震驗算；當(dāng)矢跨比小于1/51/5時，應(yīng)進行豎向和水平抗震驗算。在時，應(yīng)進行豎向和水平抗震驗算。在抗震設(shè)防烈度為抗震設(shè)防烈度為8 8度或度或9 9度的地區(qū)，對各種網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)應(yīng)進行豎向和度的地區(qū)，對各種網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)應(yīng)進行豎向和水平抗震驗算。水平抗震驗算。n采用振型分解反應(yīng)譜法，計算時宜至少取前采用振型分解反應(yīng)譜法，計算時宜至少取前25253030個振型。個振型。n對于體型復(fù)雜或重要的大跨度網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)需要取更多振型進行效對于體型復(fù)雜或重要的大跨度網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)需要取更多振型進行效應(yīng)組合應(yīng)組合，并可應(yīng)采用時

8、程分析法進行補充驗算并可應(yīng)采用時程分析法進行補充驗算。應(yīng)根據(jù)建筑場地應(yīng)根據(jù)建筑場地類別和設(shè)計地震分組選用不少于二組的實際強震記錄和一組人工類別和設(shè)計地震分組選用不少于二組的實際強震記錄和一組人工模擬的加速度時程曲線模擬的加速度時程曲線。n網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的抗震分析需分兩階段進行。網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的抗震分析需分兩階段進行。 第一階級為多遇地震作用下的分析。彈性時程分析。第一階級為多遇地震作用下的分析。彈性時程分析。 第二階段為罕遇地震作用下的分析。網(wǎng)殼在罕遇地震作用下第二階段為罕遇地震作用下的分析。網(wǎng)殼在罕遇地震作用下處于彈塑性階段，應(yīng)作彈塑性時程分析，用以校核網(wǎng)殼的位移以處于彈塑性階段，應(yīng)作彈塑性時程分析，用

9、以校核網(wǎng)殼的位移以及是否會發(fā)生倒塌。及是否會發(fā)生倒塌。78/37 5.35.3工程實例工程實例(a) 1(a) 1階模態(tài)階模態(tài) (b) 2 (b) 2階模態(tài)階模態(tài)(c) 3(c) 3階模態(tài)階模態(tài) (d) 4 (d) 4階模態(tài)階模態(tài) (e) 5 (e) 5階模態(tài)階模態(tài)特征值屈曲模態(tài)圖特征值屈曲模態(tài)圖79/37 5.35.3工程實例工程實例u大跨度球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)中敏感性最高的桿件范圍與特征值屈曲大跨度球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)中敏感性最高的桿件范圍與特征值屈曲模態(tài)一階模態(tài)大響應(yīng)范圍基本一致。模態(tài)一階模態(tài)大響應(yīng)范圍基本一致。u大跨度單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)有一定冗余度，當(dāng)其遭到較嚴(yán)重局大跨度單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)有一定冗余度，當(dāng)

10、其遭到較嚴(yán)重局部破壞后，結(jié)構(gòu)已不能承受正常使用荷載，單層球面網(wǎng)殼迅速部破壞后，結(jié)構(gòu)已不能承受正常使用荷載，單層球面網(wǎng)殼迅速發(fā)生失穩(wěn)破壞而連續(xù)倒塌，故應(yīng)加強對大跨度單層球面網(wǎng)殼結(jié)發(fā)生失穩(wěn)破壞而連續(xù)倒塌，故應(yīng)加強對大跨度單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)關(guān)鍵桿件、尤其是關(guān)鍵節(jié)點的重點保護，以防其破壞引發(fā)整構(gòu)關(guān)鍵桿件、尤其是關(guān)鍵節(jié)點的重點保護，以防其破壞引發(fā)整體結(jié)構(gòu)的連續(xù)倒塌。體結(jié)構(gòu)的連續(xù)倒塌。u大跨度雙層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)冗余度較高，結(jié)構(gòu)受到局部破壞后，大跨度雙層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)冗余度較高，結(jié)構(gòu)受到局部破壞后，其極限承載力有一定下降，但結(jié)構(gòu)依然安全。其極限承載力有一定下降，但結(jié)構(gòu)依然安全。u通過對北京老山自行車館這一實際大跨度工程采用兩種不同通過對北京老山自行車館這一實際大跨度工程采用兩種不同形式的球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)進