殼體結(jié)構(gòu)知識點(diǎn)

3.7殼體結(jié)構(gòu)

殼體結(jié)構(gòu)由曲面形板與邊緣構(gòu)件（梁、拱或桁架）組成的空間結(jié)構(gòu)。殼體結(jié)構(gòu)具有很好的空間傳力性能，能以較小的構(gòu)件厚度形成承載能力高、剛度大的承重結(jié)構(gòu)，能覆蓋或圍護(hù)大跨度的空間而不需中間支柱，能兼承重結(jié)構(gòu)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)的雙重作用，從而節(jié)約結(jié)構(gòu)材料。殼體結(jié)構(gòu)可做成各種形狀，以適應(yīng)工程造形的需要，因而廣泛應(yīng)用于工程結(jié)構(gòu)中，如大跨度建筑物頂蓋、中小跨度屋面板、工程結(jié)構(gòu)與襯砌、各種工業(yè)用管道壓力容器與冷卻塔、反應(yīng)堆安全殼、無線電塔、貯液罐等。工程結(jié)構(gòu)中采用的殼體多由鋼筋混凝土做成，也可用鋼、木、石、磚或玻璃鋼做成。

中國國家大劇院位于北京市中心天安門廣場西，人民大會堂西側(cè)，西長安街以南，由國家大劇院主體建筑及南北兩側(cè)的水下長廊、地下停車場、人工湖、綠地組成，總占地面積11.89萬平方米，總建筑面積約16.5萬平方米，其中主體建筑10.5萬平方米，地下附屬設(shè)施6萬平方米，總投資額26.88億人民幣（大劇院最新公布的造價(jià)數(shù)字是31億元人民幣）。由法國建筑師保羅·安德魯主持設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)方為法國巴黎機(jī)場公司。南通體育會展中心體育場悉尼歌劇院3.7.1概述圓形筒倉（1/10）、萬神廟（43.6m；7-0.6m）羅馬小體育館,61m；壁殼25mm；肋條110mm幾何特征—曲面;結(jié)構(gòu)特征—空間薄壁結(jié)構(gòu);受力特征—薄膜內(nèi)力（拉壓剪，以壓為主）;破壞特征—壓屈失穩(wěn);目前的構(gòu)造做法和施工技術(shù)：采用骨架式殼面；用預(yù)制裝配式分片式澆筑；重復(fù)使用模具，利用永久性模具和充氣模具。殼體結(jié)構(gòu)（shellstructure）由曲面形板與邊緣構(gòu)件（梁、拱或桁架）組成的空間結(jié)構(gòu)。

殼體結(jié)構(gòu)具有很好的空間傳力性能，能以較小的構(gòu)件厚度形成承載能力高、剛度大的承重結(jié)構(gòu)，能覆蓋或圍護(hù)大跨度的空間而不需中間支柱，能兼承重結(jié)構(gòu)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)的雙重作用，從而節(jié)約結(jié)構(gòu)材料。當(dāng)整個薄殼的所有橫截面均沒有彎矩和扭矩時(shí)，由中面的拉伸、壓縮、剪切變形產(chǎn)生的正向力和順剪力被稱為理想的薄膜內(nèi)力。殼體曲面3.具7.籍2殼體申結(jié)構(gòu)懶的曲降面形脅式直紋磚平移否曲面曲紋平移聲曲面（1）旋轉(zhuǎn)圍曲面（2）平移貝曲面上述荷各類忠的曲瞎面的葡切割忽組合殼體記曲面但的幾棟何性睜質(zhì)：（1）旋轉(zhuǎn)涂曲面：母趣線繞沾平面嬌內(nèi)一播根軸賄線旋汁轉(zhuǎn)而爺成1）球遍形曲灰面（1）2）圓雕錐曲替面（2）3）旋戴轉(zhuǎn)雙伶曲面桂（3）（2）直紋葛平移迫曲面：直劇母線延，兩茅端各波沿兩杰固定智曲導(dǎo)垃線平紛行移動樸而成1）柱汗曲面對（4、5）2）錐換面（6、7）3）扭施面（8）3.縮慧7.艙2殼體訊結(jié)構(gòu)涂的曲襲面形陪式運(yùn)動腸的線傍段稱簡為的母線控制牢母線栽運(yùn)動孟的線伍為導(dǎo)線（3）曲姜紋平飯移曲同面橢圓佛拋物幣面：豎捐向曲碌母線雁沿另脖一豎句向曲談導(dǎo)線魄平移繳而成雙曲丸拋物召面：母雕線與竹導(dǎo)線都均為秀拋物因線，愁但曲牧率相噴反（4）上襪述三擔(dān)種曲惑面切滋割、殘組合貌形成劫的曲杰面其他縱的曲刺面劃日分方竄法（略方）：（1）曲由率半紅徑R和曲角率1/胸R（2）主前曲率1/卵R1、1/啟R2和高瞞斯曲刮率K（3）單陷曲面逝（展擺開面果）雙曲績面（易不可粒展開岔面）（4）按賓高斯邊曲率汪劃分正高鎮(zhèn)斯曲搏率殼驗(yàn)、負(fù)船高斯愚曲率反殼、雕零高丸斯曲渣率殼3.聲7.邊3圓球壁殼體（1）圓球塑殼體是圓獨(dú)球體躲的一練個截聚段，昌為旋幕轉(zhuǎn)曲總面族際，屬槽于正潔高斯曲率欲的同和向雙竭曲面冠殼。在軸托對稱攏豎向括或經(jīng)延向荷訓(xùn)載作消用下主，豎繩拱上乎半部忍有下溫陷的茶傾向飼，下貞半部暫有外奮擴(kuò)的示傾向花。這華種傾血向被傘水平耳圓環(huán)瞇所阻買。使得漿上半木部水爆平圓乘環(huán)受盯壓、炕下半觸部水第平圓坐環(huán)受銷拉。界限祖：φ=4乏5-骨52足°對非辮半圓質(zhì)球殼惠結(jié)構(gòu)要（φ＜90向°）的側(cè)組成奧和受波力的飯概念章相同臭。大棋部分餅處于雪薄膜滅狀態(tài)黑，其頸內(nèi)力鈔稱薄啊膜內(nèi)肅力，灘只有驕局部驗(yàn)區(qū)域爭產(chǎn)生誦彎曲志。殼體泊處于額薄膜萌狀態(tài)挖的條槐件：殼體批邊緣潔的支洽承方虎向應(yīng)埋在其拘中面顫的切請線的掘方向軌，而伏且允育許殼蛾體沿描中面梁法線暢方向樸自由最變形羞。殼體犁所受闖荷載瞞應(yīng)連惡續(xù)分思布，悼集中抵荷載而下有騾彎曲矮內(nèi)力噴。殼體缸的厚剛度和洽曲率確都是炎逐漸區(qū)變化勺的。當(dāng)球蜓殼是伯支承舞在環(huán)哄梁、龍斜拱蜓或斜蘇柱上哈時(shí)，執(zhí)這些學(xué)支承賤會約紗束殼憐體受志載后巨的變山形，浴產(chǎn)生仗局部悄彎曲旺及局注部區(qū)壩域的冰彎曲兼應(yīng)力沾。球殼俯承受鑰的薄之膜內(nèi)蘭力（略先）（1）承規(guī)受沿崇球面椅的法吼向荷亭載q（2）在游豎向淡均布揪活載p作用寒下:支承夏環(huán)對遷殼身繪邊緣銜有約字束作掃用。在支赴承環(huán)乏附近籠的狹采窄區(qū)鼠域內(nèi)屋發(fā)生直數(shù)值非不甚幻玉大且象衰減牛很快蛛的經(jīng)性向彎幻玉矩。所以弟殼身計(jì)在支文承環(huán)破附近事適當(dāng)雀加厚峰并配勞雙層憑鋼筋朽，也店可以算采用山預(yù)應(yīng)鄰力混銹凝土體支承熱環(huán)。（2）骨稻架式史殼體由剛飯性桿成件組貞成，蜓除承惡受軸飄向內(nèi)知力外長，也拔可承萄受彎委矩；1）徑昆向肋惡式（a）：取消真殼面到，保造留徑嶺向肋翁和水零平環(huán)四梁（粱或取查消殼櫻面和教水平梢環(huán)梁每，在緞徑向演肋條凍間再廟做平碰行的槳次肋德條）2）網(wǎng)僑格式派（b、c、d）：取消害殼面異和所截有徑鬼向及頂環(huán)梁3）同如心環(huán)朱梁式紀(jì)（e、f）：同徑手向肋賓式但褲方格阿間加爺設(shè)斜偉桿或關(guān)交叉漏斜桿舊（或確取消盆肋條僅，在群環(huán)梁巨間形愛成三銅角形芹網(wǎng)格夸）網(wǎng)柜狀民筒害拱3.效7.敗4筒形巴殼體直紋不平移擺曲面猴族的顛一類委，屬法于零娛高斯慚曲率饞的單薄面殼佳；影響馬筒形饅殼體攀的結(jié)山構(gòu)特棵征的恒因素洽：橫舌截面挎形狀糾、支歸撐條帆件、滴邊緣探構(gòu)件東、跨袖度和限邊緣邪尺寸蜂。橫截聽面形寸狀：圓弧紫、拋尸物線臺、雙桑曲線益、橢疼圓等??；單/多波東筒體格、反互放筒折體、奮對稱炕、不嚇對稱笛筒體宇、組良合筒寧體和倆交叉饅筒體嘉。支承蛾條件搜：兩端牧橫向豬、縱哥向連躲續(xù)、馬縱向擱多點(diǎn)奇支承邊緣尋構(gòu)件晌：梁、刃墻、蛙基礎(chǔ)廣、柱系、拱跨度啟：單跨申、連店續(xù)多憂跨筒殼曠的內(nèi)達(dá)力分塊析有刊三種臺：1）l1/l2≥3，長星筒殼吳：建作筑力欺學(xué)中異梁的咬理論2）l1/l2≤1盈/2，短堪筒殼籃：薄品膜理援論3）1/2＜l1/l2＜3，中甩長筒閣殼：犬半彎剩矩理蘆論工程怖常用長筒佛殼的替估算極要點(diǎn)拌（略）：1）筒扶殼視想為兩渡端支院撐在驕橫隔稻構(gòu)件刑上的圓曲線欲截面剖梁2）拱恒圈3）參嶺照梁屑的配鍛筋配翻置長巾筒體薄的抗睜彎、吉抗剪捉鋼筋召并保夏證縱市向受然壓穩(wěn)氣定4）橫糠隔構(gòu)鮮件按距偏心洪受拉舍構(gòu)件顛設(shè)計(jì)浴估算長筒方殼的殼揪身大夫部分轉(zhuǎn)是多李波式扭；筒殼陽截面具總高歐度H不宜劫小于帽（1/祖15~1/羽10）l1其中l(wèi)1可達(dá)30貸m，殼旅身矢良高f≥（l2/8）；與殼志身截晴面對購應(yīng)的蓬圓心蘭角不扭宜大煉于900（φ≤4特50），300時(shí)較壩好；殼板孤厚50~80楊mm；邊梁嚇應(yīng)設(shè)縱置縱沫向受鄉(xiāng)豐拉鋼伯筋，脆由于冒可以攪進(jìn)行夜殼底銹水平慰側(cè)移脂的約搏束，治有時(shí)加將邊擊梁水妙平放煙置。短筒懶殼一般炭為多絲式跨，青縱向問應(yīng)力肝分布盆則呈掃曲線色關(guān)系貪；短筒境殼殼音頂有竹縱向遼拉應(yīng)圈力，岸縱向市最大倒壓應(yīng)棚力也遮不發(fā)搬生在映殼頂?shù)?。一般?？缍葪U為l1=6~12們m,晉l2=1婦8~30儀m,失高f≥（l2/8）殼板度構(gòu)造揭筋φ4~φ6，@1所00飼~1可60漆mm3.湖7.早5雙曲勸拋物殃面殼擱體（燙簡稱麗雙拋蓮面）雙曲忙拋物哲面殼紛體又稱貓扭殼爛，屬誕于負(fù)飽高斯迎曲面汗的雙拿曲殼擊。單塊藍(lán)雙拋狂面殼鵲的幾笨何特昨征類索似于癢一個款馬鞍別形。結(jié)構(gòu)斷特征嗽：由扭攔殼面騎和4個直含線形瓣邊緣傘構(gòu)件拒及其肝支承倉組成羽，支宜承點(diǎn)駐可以乎是1、2、3、4或多趙點(diǎn)。矩形粱底面做的單邪塊雙炮拋面晴殼體俱屋蓋納的底垮邊邊姿長比a:石b一般肢為1~毒2為宜督。單傾槐單塊遍雙拋撲面殼幅的f/祥b以1:確2~略1:蛾4為宜稿，雙皺傾單坡塊雙華拋面寫殼以1:皮2~祝1:佳8為宜雙。雙拋丟面是一紛個扁悶平的喪馬鞍絞形的誰移動腐面，調(diào)由沿辨一個配凹向鴨（凸召向）犯拋物醋線導(dǎo)免線并為與它蜓相垂世直的垃凸向厲（凹憲向）圍拋物遙線未母線指移動喉而成減。它在系馬鞍蒜面上砌同時(shí)衡形成燈一個矩形腥坐標(biāo)改系，其想中每駛一根纖纖維名都是斜直棵線；兩組滿正交奪的斜燃直線關(guān)又可烤看成孕一系寇列正壓交的上凸辮受壓咬拱和下凹慕受拉逢索的組吧合，粥他們撇都支細(xì)承在撐兩側(cè)碌的邊緣疫構(gòu)件上。北京沃：燕姐山石法化化艦肥庫（雙規(guī)曲扁偶?xì)の萆w蓋、礎(chǔ)薄殼秩邊緣厘構(gòu)件惠為帶晚拉桿盈的拱仿）北京撕燕山另：鋼沫筋混結(jié)凝土北組合搖雙曲貸拋物隸面屋擁蓋補(bǔ)充枯：折水板結(jié)白構(gòu)北京渾：燕繪山石拾化某萌倉庫鵲（折愿板結(jié)艷構(gòu)）某折渡板結(jié)什構(gòu)水凱泵房動（外徒景）某折珍板結(jié)容構(gòu)水品泵房善（內(nèi)際景）折板竿結(jié)構(gòu)通常咱預(yù)制擠生產(chǎn)則，為眉增大最使用皆跨度昂，可壇沿折雙板縱怖向施槍加預(yù)僑應(yīng)力穗，一憲般可筐在預(yù)掏應(yīng)力忌臺座她上采陳用先垂張法進(jìn)施