全書(shū)教學(xué)課件：大跨度空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

《大跨度空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》電子課件

第1章

緒論一、空間結(jié)構(gòu)的概念

凡是建筑結(jié)構(gòu)的形體成三維空間性狀，在荷載作用下具有三維受力特性、呈立體工作狀態(tài)的結(jié)構(gòu)稱為空間結(jié)構(gòu)。日常生活中空間結(jié)構(gòu)的例子，如草帽、折扇、簸箕、笸籮等。觀察自然界我們會(huì)發(fā)現(xiàn)許多空間結(jié)構(gòu)，如蛋殼、烏龜殼、蚌殼、花生殼各種植物種子的外殼等，適合于各自的大自然環(huán)境，是一種受力性能很好的空間結(jié)構(gòu)(薄殼結(jié)構(gòu))；蜂窩也是空間結(jié)構(gòu)(空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu))；蜘蛛網(wǎng)屬于索網(wǎng)結(jié)構(gòu)；肥皂泡是典型的空間結(jié)構(gòu)(充氣薄膜結(jié)構(gòu))。

第1章

緒論（a）網(wǎng)架結(jié)構(gòu)（b）網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)圖1.2空間結(jié)構(gòu)高次超靜定，三向受力，非線性，大變形。平面結(jié)構(gòu)：梁、屋架、框架、剛架、拱；單向受力，計(jì)算理論成熟；第1章

緒論第1章

緒論二、大跨度空間結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)（1）自重輕，經(jīng)濟(jì)性好。目前大部分空間結(jié)構(gòu)都采用鋼材、膜材等制作，輕質(zhì)高強(qiáng)材料的運(yùn)用使結(jié)構(gòu)自重大大減輕。（2）剛度好，抗震性能好。由于空間結(jié)構(gòu)具有三維受力特性，內(nèi)力均勻，對(duì)集中荷載的分散性較強(qiáng)，所以能很好的承受不對(duì)稱荷載或較大的集中荷載，整體剛度大。（3）便于工業(yè)化生產(chǎn)?？臻g結(jié)構(gòu)的構(gòu)件通常在工廠中制作，在工地上可以很快地安裝起來(lái)。（4）形式多樣化，造型美觀?？臻g結(jié)構(gòu)的形式豐富多彩，千變?nèi)f化，個(gè)性鮮明，為建筑師的自由建筑創(chuàng)作提供了廣闊的想象空間?！壳按罂缍冉Y(jié)構(gòu)的建造和所采用的技術(shù)已成為衡量一個(gè)國(guó)家建筑水平的重要標(biāo)志，許多宏偉而富有特色的大跨度建筑已成為當(dāng)?shù)氐南笳餍詷?biāo)志和著名的人文景觀。成為標(biāo)志性建筑；（5）建筑、結(jié)構(gòu)和使用功能的統(tǒng)一。第1章

緒論三、空間結(jié)構(gòu)的分類

（1）剛性空間結(jié)構(gòu)剛性空間結(jié)構(gòu)體系是指剛性構(gòu)件構(gòu)成的具有很好剛度的空間結(jié)構(gòu)體系。包括薄殼結(jié)構(gòu)、空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)以及立體桁架結(jié)構(gòu)。鋼筋混凝土薄殼在施工中耗用模板及腳手架較多，所需勞動(dòng)量較大，費(fèi)用高，高空澆筑或吊裝費(fèi)工費(fèi)時(shí)。因此，薄殼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用近年來(lái)有所減少?？臻g網(wǎng)格結(jié)構(gòu)根據(jù)外形分為兩大類，一類稱為網(wǎng)架，其外形呈平板狀（圖1.2a）；另一類稱為網(wǎng)殼，其外形呈曲面狀（圖1.2b）。立體桁架結(jié)構(gòu)是以鋼管通過(guò)焊接有機(jī)連接而成的一種空間結(jié)構(gòu)（圖1.3）。立體桁架結(jié)構(gòu)是在網(wǎng)架、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，與網(wǎng)架、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)相比具有獨(dú)特的優(yōu)越性和實(shí)用性。該結(jié)構(gòu)省去一些縱向弦桿和球節(jié)點(diǎn)，并具有簡(jiǎn)明的結(jié)構(gòu)傳力方式，可滿足各種不同的建筑形式的要求，尤其是構(gòu)筑圓拱和任意曲線形狀更有優(yōu)勢(shì)。1、按空間結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)來(lái)劃分

（a）南京會(huì)展中心（b）沈陽(yáng)奧體中心圖1.3立體桁架結(jié)構(gòu)（2）柔性空間結(jié)構(gòu)柔性空間結(jié)構(gòu)體系是指由柔性構(gòu)件構(gòu)成，如鋼索、薄膜等，通過(guò)施加預(yù)應(yīng)力而形成的具有一定剛度的空間結(jié)構(gòu)體系。結(jié)構(gòu)的形體由體系內(nèi)部的預(yù)應(yīng)力來(lái)決定。包括懸索結(jié)構(gòu)、膜結(jié)構(gòu)和張拉整體結(jié)構(gòu)等。（3）雜交結(jié)構(gòu)體系

將幾種不同類型的結(jié)構(gòu)體系組合成為一種新的結(jié)構(gòu)體系。雜交體系按照其組合方式的不同可分為以下三類：第一類為剛性結(jié)構(gòu)體系之間的組合，如組合網(wǎng)架、組合網(wǎng)殼、拱支網(wǎng)殼等；第二類為柔性結(jié)構(gòu)體系與剛性結(jié)構(gòu)體系的組合，屬于半剛性結(jié)構(gòu)，這種又可分為斜拉結(jié)構(gòu)、拉索預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)、張弦結(jié)構(gòu)、支承膜結(jié)構(gòu)等。第三類為柔性體系之間的組合，如柔性拉索與索網(wǎng)的雜交，柔性拉索與膜材之間的組合形成的索-膜結(jié)構(gòu)。第1章

緒論雜交結(jié)構(gòu)懸索、索膜、張拉

受拉為主，高強(qiáng)材料幾何非線性結(jié)構(gòu)第1章

緒論混合體系：受壓剛性，受拉柔性；張弦桁架，預(yù)應(yīng)力索拱。第1章

緒論第1章

緒論2、按單元?jiǎng)澐?/p>

將組成空間結(jié)構(gòu)的基本單元?dú)w納為五種，即板殼單元、梁?jiǎn)卧?、桿單元、索單元和膜單元。一種單元或多種單元集合便構(gòu)成各種各樣具體形式的空間結(jié)構(gòu)，見(jiàn)圖表1。如網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)中，單層網(wǎng)殼由梁?jiǎn)卧M成，而雙層網(wǎng)殼由桿單元組成，這樣單雙層網(wǎng)殼分屬于兩種不同的結(jié)構(gòu)。另外，這種劃分對(duì)尚未出現(xiàn)的新結(jié)構(gòu)形式留有較大空間。表1.1空間結(jié)構(gòu)分類單元形式結(jié)構(gòu)形式I

板殼單元薄殼結(jié)構(gòu)折板結(jié)構(gòu)波紋拱結(jié)構(gòu)I帶肋薄殼帶肋折板I+II懸掛薄殼I+IVII梁?jiǎn)卧獑螌泳W(wǎng)殼空腹網(wǎng)架空腹網(wǎng)殼樹(shù)狀結(jié)構(gòu)II組合網(wǎng)殼空腹夾層板II+I局部雙層網(wǎng)殼II+III張弦梁結(jié)構(gòu)拱支網(wǎng)殼II+III+IVIII桿單元網(wǎng)架結(jié)構(gòu)雙層網(wǎng)殼立體桁架III張弦立體桁架斜拉網(wǎng)架（殼）拉索預(yù)應(yīng)力網(wǎng)架（殼）III+IV組合網(wǎng)架III+I+IIIV索單元懸索結(jié)構(gòu)索網(wǎng)結(jié)構(gòu)IV拉索網(wǎng)架索桁結(jié)構(gòu)懸索-桁架結(jié)構(gòu)張拉整體結(jié)構(gòu)IV+III索穹頂結(jié)構(gòu)IV+III+VV膜單元?dú)獬惺侥そY(jié)構(gòu)氣肋式膜結(jié)構(gòu)V骨架支承膜結(jié)構(gòu)V+II(或III)張拉膜結(jié)構(gòu)V+III+IV表1空間結(jié)構(gòu)分類圣彼得大教堂羅馬萬(wàn)神廟古代空間結(jié)構(gòu)四、大跨度空間結(jié)構(gòu)的發(fā)展

悉尼歌劇院

北京火車站屋面采用鋼筋混凝土薄殼結(jié)構(gòu)當(dāng)代空間結(jié)構(gòu)的發(fā)展首都體育館，矩形平板網(wǎng)架,1967，122×99×6m，平行弦桁架，用鋼量65kg/m2；第1章

緒論1973，圓形平面，110m×6m，平行弦桁架，用鋼量47kg/m2，這樣萬(wàn)人級(jí)的體育館仍是大跨度網(wǎng)架結(jié)構(gòu)中的佼佼者。第1章緒論

上海體育館153+153m×90m，采用三層斜放四角錐網(wǎng)架，焊接球節(jié)點(diǎn)平板網(wǎng)架，其跨度規(guī)模之大，在國(guó)際上是數(shù)一數(shù)二的，這是我國(guó)在鋼結(jié)構(gòu)方面的又一大殊榮。機(jī)場(chǎng)的鋼結(jié)構(gòu)屋蓋由于建筑上的要求比較高，更是絢麗多彩。

首都機(jī)場(chǎng)四機(jī)位機(jī)庫(kù)

1994年建成的，放射狀布置的正放四角錐雙層球形網(wǎng)殼，直徑有108m，網(wǎng)殼厚度為3m；平面為三角形，邊長(zhǎng)99.7m，屋蓋由三片四邊形的雙曲拋物面雙層網(wǎng)殼組成，支承在三叉形格構(gòu)式剛架和鋼筋混凝土邊梁上，1989年建成北京石景山體育館天津市體育館空腹桁架橢球殼體結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)軸211.9m，短軸143.2m，高45.2m國(guó)家大劇院第1章

緒論2008奧運(yùn)會(huì)老山自行車賽館位于北京石景山區(qū)老山街，結(jié)構(gòu)跨度149.536m，矢高14.69m，矢跨比約為1/10．網(wǎng)殼支承于傾斜人字形鋼柱及柱頂環(huán)形桁架之上，柱頂支承跨度為133.06m．網(wǎng)格尺寸約4m，網(wǎng)殼厚度2.8m，為跨度的1/47.5，屋蓋以金屬屋面板為主，中部設(shè)玻璃采光帶．該網(wǎng)殼為目前我國(guó)跨度最大的雙層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)。老山自行車館采用雙層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)新奧爾良超級(jí)穹D=205m1975建成球面網(wǎng)殼

第1章

緒論第1章

緒論圓形建筑的直徑為229.6m，支承在看臺(tái)框架柱頂?shù)奈萆w直徑則有187.2m,采用邊長(zhǎng)約10m的鋼管構(gòu)成的三向網(wǎng)格，每個(gè)節(jié)點(diǎn)上都有六根桿件相交，采用直徑為1.45m的加肋圓環(huán)，鋼管桿件與圓環(huán)焊接,成為能承受軸向力與彎矩的剛性節(jié)點(diǎn)日本名古屋單層網(wǎng)殼北京工人體育館D=94m,1961直徑94m的車輻式雙曲面雙層懸索，主要由雙層索、中心鋼環(huán)（承受拉索作用下產(chǎn)生的環(huán)向拉力）和周邊的混凝土環(huán)梁（承受軸壓力）三部分組成。1967年建成的，橢圓平面馬鞍形雙曲拋物面正交索網(wǎng)結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)徑80m，短徑60m。

浙江省人民體育館黑龍江滑冰館,L=86m雙層懸索,1996主體結(jié)構(gòu)采用由中央圓柱面與兩端半圓球面組成的雙層網(wǎng)殼，其輪廓尺寸為86.2m×191.2m，支承在下部三角形框架上，覆蓋了200m速滑跑道。第1章緒論為舉辦第六屆冬運(yùn)會(huì)省滑冰館建筑面積為8622平方米，擁有觀眾坐席2600個(gè)，是可供冰球、花樣滑冰、短道速度滑冰訓(xùn)練和比賽的國(guó)際性標(biāo)準(zhǔn)場(chǎng)地。2007亞冬會(huì)冰球比賽將在吉林省滑冰館舉行。場(chǎng)內(nèi)設(shè)有運(yùn)動(dòng)員、裁判員休息室、官員室、仲裁室、醫(yī)療急救室、興奮劑檢測(cè)室。音響、燈光、電子計(jì)時(shí)系統(tǒng)采用世界先進(jìn)設(shè)備。吉林省滑冰館雙層懸索,

59m×77m，1986浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)：張弦桁架結(jié)構(gòu)第1章

緒論世界上第一座現(xiàn)代懸索結(jié)構(gòu)是1953年建成體育館屋蓋，采用以兩個(gè)斜放的拋物線拱為邊緣構(gòu)件的馬鞍形正交索網(wǎng)，其平面尺寸92m×97m。該索網(wǎng)被公認(rèn)為第一個(gè)具有現(xiàn)代意義的大跨度索網(wǎng)屋蓋結(jié)構(gòu)。

北卡羅來(lái)納州雷里（Releigh）為1988年第十五屆冬季奧運(yùn)會(huì)修建于，容納觀眾19300席。屋蓋平面形狀為與圓很接近的橢圓形，長(zhǎng)軸135.3m，短軸129.4m。采用單層雙曲拋物面索網(wǎng)屋蓋，其圓形平面直徑135m，邊緣構(gòu)件采用弧形混凝土結(jié)構(gòu)形成巨大的環(huán)梁。加拿大卡爾加里滑冰館1983年建成第1章

緒論日本東京代代木體育館鞍形索網(wǎng)懸掛在兩個(gè)塔柱上的兩條中央懸索及分列兩側(cè)的兩片鞍形索網(wǎng)是屋蓋結(jié)構(gòu)的主要組成部分。高聳的塔柱、下垂的主懸索和流暢的兩片鞍形曲面組成了雄偉別致的建筑物第1章

緒論造型獨(dú)特新穎，象一只待飛的飛行器。體育場(chǎng)看臺(tái)主體結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土斜向框架?？磁_(tái)上空設(shè)一大型輕質(zhì)罩蓬，采用膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。其外緣水平投影呈近似橢圓形，輪廓尺寸236m×209m，內(nèi)環(huán)尺寸205m×143m，罩蓬覆蓋面積約25000m2。罩蓬由44座傘型膜結(jié)構(gòu)單元連接而成，各傘形膜結(jié)構(gòu)單元由膜、桅桿、前脊索、后脊索及谷索組成。膜面采用聚氯乙烯涂層的聚酯纖維膜材，外加PVDF面層，其特點(diǎn)為白色、自重輕、經(jīng)濟(jì)性好、自潔性好、耐久性好、有一定透明度。1997建成的威海體育中心1997年建成的馬鞍形看臺(tái)挑蓬，采用懸挑鋼桁架覆以傘形膜材,馬鞍形屋蓋平面投影尺寸為288.4m×274.4m。由64榀徑向懸挑桁架和環(huán)向次桁架組成的空間結(jié)構(gòu)作為骨架，最大懸挑長(zhǎng)度73.5m。屋面共有57個(gè)由8根拉索和一根立柱覆以膜材組成的傘狀單體，膜的覆蓋面積2.89萬(wàn)平方米，是中國(guó)的第一個(gè)大跨度膜結(jié)構(gòu),雖然其技術(shù)與材料主要還依靠國(guó)外,但對(duì)中國(guó)膜結(jié)構(gòu)的發(fā)展必然將起重大推動(dòng)作用。上海八萬(wàn)人體育場(chǎng)

佛山世紀(jì)蓮新穎輕巧的張拉膜結(jié)構(gòu)形式象一朵盛開(kāi)的蓮花，是佛山市的標(biāo)志性建筑。青島頤中體育場(chǎng)我國(guó)第一個(gè)自行設(shè)計(jì)和安裝、采用整體張拉式索膜結(jié)構(gòu)體育場(chǎng)工程。美國(guó)館富士館以16個(gè)輪胎狀的半圓形筒體組成50m直徑的圓頂，每個(gè)筒體直徑為4m，長(zhǎng)78m，這一布置使房屋兩個(gè)頂端向前突出7m，管子上每隔4m有一根50cm寬的水平帶把它們環(huán)箍在一起。中間的拱是半圓形的，其他各拱的矢高隨著拱腳愈來(lái)愈近而愈來(lái)愈高。兩端各有寬10m的開(kāi)口作為出入口。世界上第一個(gè)大跨度的氣承式膜結(jié)構(gòu)。

“鳥(niǎo)巢”我國(guó)為2008年奧運(yùn)會(huì)修建的國(guó)家體育場(chǎng)游泳中心，是國(guó)內(nèi)首次采用膜結(jié)構(gòu)建設(shè)的國(guó)際上面積最大、功能要求最復(fù)雜、技術(shù)難度最大的膜結(jié)構(gòu)體系。采用乙烯—四氟乙烯共聚物（ETFE）的膜材，該材料具有質(zhì)量輕、韌性好、耐候性好、透光性好特點(diǎn)，每天平均有近10個(gè)小時(shí)的自然光照明，可大大節(jié)省能源。游泳中心——水立方1996年在美國(guó)亞特蘭大舉行的奧運(yùn)會(huì)主館

——佐治亞穹頂，橢圓形索膜結(jié)構(gòu)（235m

186m）

張拉索膜第1章

緒論

1999年建成，

張拉索膜結(jié)構(gòu)

，穹頂周長(zhǎng)1km，直徑365m，中心高度50m，它由超過(guò)70km的鋼索懸吊在12根100m高的鋼桅桿上，是當(dāng)今世界上跨度最大的屋蓋結(jié)構(gòu)。第1章

緒論格林威治千禧頂柏林機(jī)庫(kù)：363m長(zhǎng)，225m跨,107m高，2000，鋼拱架，膜屋面第1章

緒論L=205m1989拋物線網(wǎng)殼，可開(kāi)啟第1章

緒論多倫多天空穹頂①倉(cāng)儲(chǔ)（72m剛架）、煤棚、機(jī)庫(kù)；②工業(yè)廠房：190×420m網(wǎng)架；③體育場(chǎng)館、娛樂(lè)中心；④展覽，會(huì)議廳，影劇院；⑤車站、航空港；⑥超市、商場(chǎng)。大跨建設(shè)高潮：機(jī)場(chǎng)、會(huì)展中心、體育館奧運(yùn)場(chǎng)館、世博館第1章緒論五、大跨度房屋結(jié)構(gòu)應(yīng)用(1)社會(huì)需求：巨型場(chǎng)所，人工環(huán)境，然境觀保護(hù)；(2)高強(qiáng)輕質(zhì)材料：復(fù)合材料，碳纖維，有機(jī)材料，非金屬；(3)新結(jié)構(gòu)形態(tài)：雜交結(jié)構(gòu)，可開(kāi)閉結(jié)構(gòu),多種體系混合；建筑結(jié)構(gòu)“另類”化，

“新建筑結(jié)構(gòu)”，仿生學(xué)(4)非線性計(jì)算理論：高效算法，非線性，大變形，地震，風(fēng)振，顫振；六、大跨結(jié)構(gòu)的發(fā)展（5）設(shè)計(jì)①分析計(jì)算工作量大：結(jié)構(gòu)大，節(jié)點(diǎn)和桿件多；②高次超靜定，整體穩(wěn)定和幾何非線性分析復(fù)雜；第1章

緒論③構(gòu)造復(fù)雜：考慮制造、運(yùn)輸、拼裝、安裝等因素；④高新技術(shù)：新材料、新安裝工藝、機(jī)械和測(cè)控技術(shù)。第1章

緒論（6）施工①制造：尺寸準(zhǔn)確，控制積累誤差，試拼裝，降低殘余應(yīng)力和初始應(yīng)力；②運(yùn)輸：交通工具，限制尺寸，保證側(cè)向剛度；③安裝：拼裝次序合理，吊裝驗(yàn)算，防止傾覆。第1章

緒論（7）分析和設(shè)計(jì)考慮的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)技術(shù)問(wèn)題①材料強(qiáng)度充分發(fā)揮作用；②基礎(chǔ)反力（推力?。?；③安裝過(guò)程簡(jiǎn)單；④結(jié)構(gòu)藝術(shù)性強(qiáng)。第1章

緒論典型結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)—網(wǎng)架，網(wǎng)殼，懸索結(jié)構(gòu)，新體系；大跨結(jié)構(gòu)的基本設(shè)計(jì)方法；大跨結(jié)構(gòu)非線性分析—網(wǎng)殼，索膜；大跨結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)構(gòu)造和施工安裝。第1章

緒論七、本課程的主要內(nèi)容一、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)1）多桿件從兩個(gè)或幾個(gè)方向有規(guī)律地組成的高次超靜定結(jié)構(gòu)，空間三維受力，屬空間結(jié)構(gòu)體系；2）二力桿結(jié)構(gòu)，空間剛度大，整體性好，具有良好的抗震性能；3）建筑造型靈活多樣，節(jié)點(diǎn)連接簡(jiǎn)便（2～4種），分析計(jì)算成熟，制造和安裝定型化、標(biāo)準(zhǔn)化，節(jié)點(diǎn)用鋼量大。便于制造定型化，網(wǎng)格可做成少數(shù)幾種標(biāo)準(zhǔn)尺寸的組合單元，節(jié)點(diǎn)和零件，在工廠大量生產(chǎn)。組合單元若采用螺栓連接，網(wǎng)架可裝可拆，也可任意加長(zhǎng)或縮短，靈活性更大。1、優(yōu)點(diǎn)第2章網(wǎng)架結(jié)構(gòu)第2章

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)4）應(yīng)用范圍廣。平板網(wǎng)架不僅可適用于中小跨度的工業(yè)、民用建筑，更宜于覆蓋大跨度的中間無(wú)支柱的公共建筑和飛機(jī)庫(kù)。沈陽(yáng)博展中心室內(nèi)足球場(chǎng)：144m×204m，正交正放桁架第2章網(wǎng)架結(jié)構(gòu)首都機(jī)場(chǎng)四機(jī)位機(jī)庫(kù)(1996)：（153+153）×90m，四角錐網(wǎng)架廈門(mén)機(jī)場(chǎng)太古機(jī)庫(kù)(1999)：（155+157）×70m2、存在問(wèn)題節(jié)點(diǎn)用鋼量較大，加工制作費(fèi)用仍較平面桁架高。二、結(jié)構(gòu)形式1．分類（1）結(jié)構(gòu)組成:雙層網(wǎng)架(上弦桿、下弦桿、腹桿)三層網(wǎng)架(上弦桿、中弦桿、下弦桿、腹桿)，減小桿件長(zhǎng)度，降低內(nèi)力，增加高度，大跨(L>80)

組合網(wǎng)架(鋼筋混凝土板代替上弦桿)第2章網(wǎng)架結(jié)構(gòu)圖2.2三層網(wǎng)架1．分類（2）支承方式多跨，單跨四點(diǎn)支承，多點(diǎn)支承，周邊支承第2章網(wǎng)架結(jié)構(gòu)第2章網(wǎng)架結(jié)構(gòu)1）柱帽設(shè)置在網(wǎng)架下弦平面下，就是在支點(diǎn)處向下延伸一個(gè)網(wǎng)架高度；2）柱帽設(shè)置在網(wǎng)架上弦平面之上，就是在支點(diǎn)處向上延伸一個(gè)網(wǎng)架高度，形成局部加高網(wǎng)格區(qū)域；3）柱帽布置在網(wǎng)架內(nèi)，將上弦節(jié)點(diǎn)直接擱置于柱頂，使柱帽呈傘形。

三邊支承和兩邊支承

混合支承

第2章網(wǎng)架結(jié)構(gòu)1．分類空間桁架體系->由角錐體系形成的空間桁架組成，桿件較小，用鋼經(jīng)濟(jì)，剛度也較大，可抽去分桿件，桿件更少。（3）網(wǎng)格形式平面桁架體系->由平行弦桁架組成，桿件較多，剛度較大，適用于各種跨度第2章網(wǎng)架結(jié)構(gòu)2．交叉桁架體系（1）結(jié)構(gòu)組成平行弦桁架相互交叉組成；較長(zhǎng)的斜腹桿受拉，較短的豎桿受壓，上下弦桿等長(zhǎng)；斜腹桿與弦桿間的夾角宜取40-60°；桁架的節(jié)間長(zhǎng)度即為網(wǎng)格尺寸。第2章網(wǎng)架結(jié)構(gòu)（2）兩向正交正放網(wǎng)架兩組平面桁架互相垂直，與邊界平行

，上下弦桿網(wǎng)格尺寸相同，桁架長(zhǎng)度相同，幾何可變，應(yīng)設(shè)支撐，正方形平面內(nèi)力分布均勻2．交叉桁架體系第2章網(wǎng)架結(jié)構(gòu)由于上下弦桿組成的網(wǎng)格為矩形，腹桿又在上下弦平面內(nèi)，屬幾何可變。一般可在上下弦平面周邊區(qū)格范圍內(nèi)增設(shè)附加斜桿（3）兩向正交斜放網(wǎng)架桁架垂直相交，弦桿與邊界成45°，各榀桁架長(zhǎng)度不同，剛度大，對(duì)角桁架支座受拉

2．交叉桁架體系第2章網(wǎng)架結(jié)構(gòu)(a)有角柱(b)無(wú)角柱（4）兩向斜交斜放網(wǎng)架桁架斜向相交，構(gòu)造復(fù)雜，受力性能不好

2．交叉桁架體系第2章網(wǎng)架結(jié)構(gòu)（5）三向網(wǎng)架三組桁架60°相交，受力均勻，節(jié)點(diǎn)交匯桿多（13根），構(gòu)造復(fù)雜，大跨度，圓形，三角形或多邊形平面

（1）結(jié)構(gòu)組成上下弦為正方形網(wǎng)格，相互錯(cuò)開(kāi)半格，下弦網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)上弦正方形中心，上下弦網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)用腹桿相連3．四角錐體系第2章網(wǎng)架結(jié)構(gòu)4根弦桿，4根腹桿組成

組成的基本單元為倒置四角錐

（2）正放四角錐網(wǎng)架上下弦桿等長(zhǎng)，受力均勻，剛度大，用鋼量大，適合于周邊支承3．四角錐體系第2章網(wǎng)架結(jié)構(gòu)（3）正放抽空四角錐網(wǎng)架正放四角錐網(wǎng)架局部抽空，形成交叉梁，用鋼量省，中小跨度3．四角錐體系第2章網(wǎng)架結(jié)構(gòu)（4）斜放四角錐網(wǎng)架上弦斜放，與邊界成45°，下弦正放，上弦短，下弦長(zhǎng)，節(jié)點(diǎn)交匯桿件少，用鋼量省，加剛性邊框3．四角錐體系第2章網(wǎng)架結(jié)構(gòu)（5）星形四角錐網(wǎng)架兩個(gè)倒三角桁架相互交叉，三角桁架頂點(diǎn)相連為下弦桿，上弦斜放，與邊界成45°，下弦正放，上弦短，下弦長(zhǎng)，中小跨度，用鋼量省，周邊支承3．四角錐體系第2章網(wǎng)架結(jié)構(gòu)（a）

平面圖

(6)棋盤(pán)形四角錐網(wǎng)架上弦正放，下弦斜放，與邊界成45°，上弦短，下弦長(zhǎng)，中小跨度，用鋼量省3．四角錐體系第2章網(wǎng)架結(jié)構(gòu)(1)結(jié)構(gòu)組成上弦下弦為三角形網(wǎng)格，下弦節(jié)點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)上弦三角形中心4．三角錐體系第2章網(wǎng)架結(jié)構(gòu)(2)三角錐網(wǎng)架上下弦桿等長(zhǎng)，三角形，每個(gè)節(jié)點(diǎn)9根桿，受力均勻，剛度大，適合于多邊形平面4．三角錐體系第2章網(wǎng)架結(jié)構(gòu)(3)抽空三角錐網(wǎng)架局部抽空，上弦三角形，下弦六邊形，剛度小，中小跨度，省鋼4．三角錐體系第2章網(wǎng)架結(jié)構(gòu)(4)蜂窩形三角錐網(wǎng)架上弦三角形和六邊形，下弦六邊形，節(jié)點(diǎn)桿件交匯少，剛度小，中小跨度4．三角錐體系第2章網(wǎng)架結(jié)構(gòu)1、考慮因素建筑物的平面形狀和尺寸，支承方式，荷載大小，屋面構(gòu)造，建筑要求，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造，制造和安裝方法，材料供應(yīng)情況三、網(wǎng)架形式的選擇第2章網(wǎng)架結(jié)構(gòu)從節(jié)點(diǎn)構(gòu)造要求來(lái)說(shuō)，焊接空心球節(jié)點(diǎn)可以適用于各類網(wǎng)架；至于螺栓球節(jié)點(diǎn)，則要求網(wǎng)架相鄰桿件的內(nèi)力不要相差太大。2、選型原則：參照《網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》四角錐，兩向正交：

平面形狀為矩形，周邊支承邊長(zhǎng)比≤1.5的網(wǎng)架;平面形狀為矩形，周邊支承邊長(zhǎng)比＞1.5的網(wǎng)架;平面形狀為矩形，三邊支承一邊開(kāi)口網(wǎng)架;平面形狀為矩形，多點(diǎn)和點(diǎn)邊混合支承網(wǎng)架;三、網(wǎng)架形式的選擇第2章網(wǎng)架結(jié)構(gòu)三角錐，三向：平面形狀為圓形，正六邊形及接近正六邊形，周邊支承網(wǎng)架;多層建筑的樓層或L≤50m的屋蓋，以及鋼筋砼板代替上弦的組合網(wǎng)架；三、網(wǎng)架形式的選擇第2章網(wǎng)架結(jié)構(gòu)①網(wǎng)格尺寸-->直接影響網(wǎng)架的經(jīng)濟(jì)性，網(wǎng)格大，節(jié)點(diǎn)少，但砼面板重量大；網(wǎng)格上加檁條可采用大網(wǎng)格，但檁條長(zhǎng)度宜≤6m;②確定因素-->柱網(wǎng)尺寸，屋面材料，建筑和構(gòu)造要求，施工條件等；③網(wǎng)格數(shù)n的確定：鋼砼板屋面體系：n=(2-4)+0.2L2（兩向正交正放，正放四角錐，正放抽空四角錐)；n=(6-8)+0.08L2（兩向正交斜放，棋盤(pán)形四角錐，斜放四角錐，星形四角錐)鋼檁條屋面體系n=(6-8)+0.07L2，其中L2為網(wǎng)架短向跨度。四、網(wǎng)架的整體構(gòu)造第2章網(wǎng)架結(jié)構(gòu)1、網(wǎng)格尺寸①網(wǎng)架高度：影響剛度，上、下弦桿的內(nèi)力和腹桿的經(jīng)濟(jì)性；②確定原則：一般使腹桿與弦桿的夾角為40-60°；③高跨比：鋼砼板屋面體系10-14,鋼檁條屋面體系(13-17)-0.03L2第2章網(wǎng)架結(jié)構(gòu)2、網(wǎng)架高度①一般情況下，網(wǎng)架剛度大，不需起拱；當(dāng)L2≥60m時(shí)，采用不大于1/300的起拱度；②屋面排水坡度的做法：(一般取1-4%)上弦節(jié)點(diǎn)加小立柱找坡；網(wǎng)架變高度；整個(gè)網(wǎng)架起坡；支承柱變高度；（a）（b）3、屋面起拱和排水第2章網(wǎng)架結(jié)構(gòu)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的容許撓度不應(yīng)超過(guò)下列數(shù)值：用作屋蓋為/250用作樓蓋為/300——為網(wǎng)架的短向跨度

4.網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的容許撓度其中第2章網(wǎng)架結(jié)構(gòu)1、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)上的作用網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的作用主要是永久荷載、可變荷載和間接作用（溫度變化、支座移動(dòng)和地震作用）。

1）自重估算：2）屋面覆蓋材料自重、吊頂材料自重、設(shè)備管道自重

3）屋面或樓面活荷載、雪荷載、風(fēng)荷載、積灰荷載吊車荷載，安裝荷載：驗(yàn)算內(nèi)力、撓度和動(dòng)力效應(yīng)；4）溫度應(yīng)力、支座沉降和位移：高次超靜定，空間桁架位移法；

5）地震作用：簡(jiǎn)化計(jì)算，振型分解，時(shí)程分析；第2章

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)五、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的計(jì)算分析2、作用效應(yīng)組合（1）承載能力極限狀態(tài)②由永久荷載效應(yīng)控制的組合①由可變荷載效應(yīng)控制的組合

2）抗震設(shè)計(jì)組合

1）非抗震設(shè)計(jì)組合。第2章

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)正常使用條件下，空間結(jié)構(gòu)具有足夠的剛度，避免產(chǎn)過(guò)大的位移而影響結(jié)構(gòu)的使用要求。位移計(jì)算時(shí)，荷載效應(yīng)組合仍需考慮抗震和非抗震兩種情況，對(duì)抗震設(shè)計(jì)，計(jì)算小震作用下的位移。

（2）正常使用極限狀態(tài)第2章

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)交叉梁系梁元法交叉梁系力法交叉梁系差分法混合法假想彎矩法下弦內(nèi)力法擬板法擬夾層板法3、網(wǎng)架的計(jì)算（1）計(jì)算方法第2章

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)交叉梁系差分法和擬夾層板法適用于中小跨度，假想彎矩法可用于斜放四角錐網(wǎng)架和棋盤(pán)形四角錐網(wǎng)架。空間桿系有限元法——空間桿系有限元法適用于各種類型、各種支承條件、不同平面形狀、承受任意荷載和作用的網(wǎng)架計(jì)算，還可以考慮網(wǎng)架與下部支承結(jié)構(gòu)的共同工作，不僅可用于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的靜力分析，還可用于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的地震作用分析、溫度應(yīng)力計(jì)算和安裝階段的驗(yàn)算，是目前網(wǎng)架分析中運(yùn)用最廣、最精確的方法。第2章

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)（2）空間桿系有限元法1）網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)為鉸接，每個(gè)節(jié)點(diǎn)有三個(gè)自由度，忽略節(jié)點(diǎn)剛度的影響。2）荷載作用在網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)上，桿件只承受軸向力。3）材料在彈性階段工作，符合虎克定律。4）網(wǎng)架結(jié)構(gòu)小位移，構(gòu)件是小應(yīng)變?；炯俣ǖ?章

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的單元分析單元節(jié)點(diǎn)力與節(jié)點(diǎn)位移單元坐標(biāo)系下第2章

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)單元?jiǎng)偠染仃嚕旱?章

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)整體坐標(biāo)系下初始桿長(zhǎng)方向余弦轉(zhuǎn)換矩陣第2章

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)桿端位移變換桿端荷載變換第2章

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)整體坐標(biāo)系下的桿端位移（力）列矩陣和單元坐標(biāo)系下的位移（力）列矩陣之間的關(guān)系整體坐標(biāo)下單元方程第2章

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)整體坐標(biāo)下單元?jiǎng)偠染仃嚕赫w坐標(biāo)下單元?jiǎng)偠染仃噯卧獎(jiǎng)偠瓤煞譃?個(gè)3×3階矩陣第2章：網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、、的物理意義分別為桿件由于端發(fā)生單位位移在端產(chǎn)生的內(nèi)力。第2章

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的整體分析

應(yīng)滿足節(jié)點(diǎn)位移協(xié)調(diào)條件和內(nèi)力平衡條件總剛度矩陣的建立可將單剛矩陣的子矩陣以行列編號(hào)，然后對(duì)號(hào)入座形成總剛。

根據(jù)內(nèi)外力的平衡條件，匯交于節(jié)點(diǎn)上的所有桿件端的內(nèi)力之和等于作用在節(jié)點(diǎn)上的外荷載。

=>[K]tonxlkr={P}對(duì)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的所有節(jié)點(diǎn)，逐點(diǎn)列出內(nèi)外力平衡方程，聯(lián)立起來(lái)就形成了結(jié)構(gòu)總剛度方程。

第2章

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

1）對(duì)稱矩陣矩陣主對(duì)角線兩側(cè)的元素均對(duì)應(yīng)相等，具有對(duì)稱性，因此不必將矩陣的所有元素列出，一般只列出上三角或下三角元素，可大大減少計(jì)算工作量。

2）奇異矩陣矩陣的行列式值為零，其逆陣不存在。這是由于建立方程時(shí)沒(méi)有考慮結(jié)構(gòu)的約束條件，結(jié)構(gòu)可以有任意的剛體位移，節(jié)點(diǎn)位移的解答不是唯一的。只有引入支承條件，才可求解未知的節(jié)點(diǎn)位移。

3）帶狀的稀疏矩陣結(jié)構(gòu)總剛矩陣具有以下特點(diǎn)：第2章

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)總剛度矩陣是奇異的，不能進(jìn)行求解節(jié)點(diǎn)位移，尚需引入邊界條件以消除剛體位移，使總剛度矩陣為正定矩陣。網(wǎng)架的邊界約束根據(jù)網(wǎng)架的支承情況、支承剛度和支座節(jié)點(diǎn)的實(shí)際構(gòu)造決定，有自由、彈性、固定及強(qiáng)迫位移等4種。某方向自由表示在該方向位移無(wú)約束；某方向彈性邊界表示在該方向位移受彈簧剛度約束；某方向固定表示在該方向位移為零；某方向?yàn)閺?qiáng)迫位移邊界表示在該方向位移為一固定值。邊界條件處理

第2章

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)支座某方向固定的處理

指支座沿某方向位移為零，有兩種處理方法。一種采用劃行劃列法，即在總剛度矩陣中，將位移等于零的行號(hào)和列號(hào)劃去，使總剛度矩陣階數(shù)減少，但也帶來(lái)總剛度矩陣元素地址的變動(dòng)。另一種是充大數(shù)法，即位移為零的c行相對(duì)應(yīng)的主對(duì)角線元素充大數(shù)B=10e8~10e12。

第2章

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

支座某方向彈性約束的處理：在總剛度矩陣中對(duì)應(yīng)于該彈性約束方向的主對(duì)角元素疊加上等效彈簧剛度系數(shù)

節(jié)點(diǎn)發(fā)生豎向位移，即在對(duì)應(yīng)行號(hào)對(duì)角線元素充大數(shù)B，并將c行右端項(xiàng)改為，

支座某方向給定位移的處理：第2章

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

求解的方法一般分為兩類：直接法和迭代法。計(jì)算機(jī)計(jì)算常用直接法，直接法主要有：高斯消去法直接分解法（LU分解法）平方根（Cholesky分解法）法改進(jìn)平方根法總剛度方程求解

第2章

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)桿件內(nèi)力計(jì)算

第2章

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

1）根據(jù)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)對(duì)稱性情況和荷載對(duì)稱情況，選取計(jì)算單元

2）對(duì)計(jì)算單元節(jié)點(diǎn)和桿件進(jìn)行編號(hào)，節(jié)點(diǎn)編號(hào)應(yīng)滿足相鄰節(jié)點(diǎn)號(hào)差最小的原則，以減少計(jì)算機(jī)容量，加快運(yùn)算速度。桿件編號(hào)次序以方便檢查為原則。

3）計(jì)算桿件長(zhǎng)度和桿件與結(jié)構(gòu)整體坐標(biāo)系夾角的余弦

4）建立結(jié)構(gòu)整體坐標(biāo)系下的各桿件的單元?jiǎng)偠取?/p>

5）建立結(jié)構(gòu)總剛度矩陣，即將單元?jiǎng)偠染仃囍械脑貙?duì)號(hào)入座放到總剛度矩陣有關(guān)的位置上。

6）計(jì)算節(jié)點(diǎn)荷載，建立荷載列陣，形成結(jié)構(gòu)總剛度方程7）根據(jù)邊界條件，對(duì)總剛度方程進(jìn)行邊界處理。8）求解總剛度方程得節(jié)點(diǎn)位移。

9）根據(jù)各節(jié)點(diǎn)位移求各桿件內(nèi)力?？臻g桿系有限元法計(jì)算步驟

第2章

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)1）計(jì)算桿件溫度變化產(chǎn)生的固端力2）計(jì)算節(jié)點(diǎn)不平衡力（3）溫度作用第2章

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)將各節(jié)點(diǎn)不平衡力反向作用于對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)上，建立由節(jié)點(diǎn)不平衡力引起的結(jié)構(gòu)總剛度方程，并考慮邊界條件的影響，求出ij桿由節(jié)點(diǎn)不平衡力引起的桿件內(nèi)力：溫度應(yīng)力計(jì)算網(wǎng)架桿件的溫度內(nèi)力由桿件固端力與節(jié)點(diǎn)不平衡力引起的桿件內(nèi)力疊加而得:3）網(wǎng)架桿件的溫度內(nèi)力得網(wǎng)架溫度作用下桿內(nèi)力第2章

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)當(dāng)支座法向約束減弱到一定程度，網(wǎng)架的溫度內(nèi)力很小，可不考慮其影響。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)如符合下列條件之一者，可不考慮由于溫度變化而引起的內(nèi)力：支座節(jié)點(diǎn)構(gòu)造允許側(cè)移；周邊柱支承，跨度小于40m；柱頂側(cè)移大于等于限定值。第2章

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

不用計(jì)算溫度應(yīng)力1）計(jì)算假定：網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)均為空間鉸接節(jié)點(diǎn)，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)具有三個(gè)自由度；質(zhì)量集中在各個(gè)節(jié)點(diǎn)上；結(jié)構(gòu)的振動(dòng)屬于微幅振動(dòng)，即結(jié)構(gòu)的振動(dòng)變形為小變形。

2）自振周期：網(wǎng)架基本周期為豎向振型0.3~0.7s。（4）抗震分析第2章

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)第2章網(wǎng)架結(jié)構(gòu)3）網(wǎng)架的地震反應(yīng)分析方法

振型分解反應(yīng)譜法：振型分解反應(yīng)譜法求網(wǎng)架的地震作用效應(yīng)，是目前網(wǎng)架地震反應(yīng)分析中精度較高的分析方法之一。水平地震作用(i節(jié)點(diǎn)，j振型)豎向地震作用(i節(jié)點(diǎn)，j振型)振型參與系數(shù)：時(shí)程分析法:時(shí)程分析法就是將地震波按時(shí)段進(jìn)行數(shù)值化后，輸入結(jié)構(gòu)體系的振動(dòng)微分方程，通過(guò)動(dòng)力計(jì)算的方法求解結(jié)構(gòu)在整個(gè)地震時(shí)域的振動(dòng)全過(guò)程，得到地震過(guò)程中在一些離散的時(shí)間區(qū)間上結(jié)構(gòu)構(gòu)件的內(nèi)力和位移響應(yīng)，可以反映地震反應(yīng)的全過(guò)程，可以準(zhǔn)確得了解結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)過(guò)程，可以考慮結(jié)構(gòu)的非線性影響，并發(fā)現(xiàn)可能的結(jié)構(gòu)薄弱環(huán)節(jié)。采用時(shí)程分析法進(jìn)行抗震分析，可以彌補(bǔ)反應(yīng)譜法計(jì)算理論的不足。

地震作用引起網(wǎng)架各桿件內(nèi)力，按“平方和開(kāi)方”法(SRSS法)確定。第2章

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

1）在抗震設(shè)防烈度為6度或7度的地區(qū)，網(wǎng)架屋蓋結(jié)構(gòu)可不進(jìn)行豎向抗震驗(yàn)算；

2）在抗震設(shè)防烈度為8度或9度的地區(qū)，網(wǎng)架屋蓋結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行豎向抗震驗(yàn)算；

3）在抗震設(shè)防烈度為7度的地區(qū)，可不進(jìn)行網(wǎng)架結(jié)構(gòu)水平抗震驗(yàn)算；

4）8度和9度進(jìn)行豎向抗震驗(yàn)算；

5）9度進(jìn)行水平抗震驗(yàn)算，豎向地震作用簡(jiǎn)化計(jì)算；簡(jiǎn)化計(jì)算法第2章

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)第2章

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)豎向地震作用簡(jiǎn)化計(jì)算：豎向地震作用系數(shù)設(shè)防烈度場(chǎng)地類別ⅠⅡⅢ~Ⅳ8——0.08（0.12）0.10（0.15）90.150.150.20對(duì)于懸挑長(zhǎng)度較大的網(wǎng)架屋蓋結(jié)構(gòu)以及用于樓層的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，當(dāng)設(shè)防烈度為8度或9度時(shí)，其豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值可分別取該重力荷載代表值的10%或20%。對(duì)設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.30時(shí)可取該結(jié)構(gòu)或構(gòu)件重力荷載代表值的15%。。

第2章

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)豎向地震內(nèi)力的簡(jiǎn)化計(jì)算

場(chǎng)地類別（Hz）正放類斜放類ⅠⅡⅢⅣ0.0950.0920.0800.0800.1350.1300.1100.1105.03.32.51.5確定豎向地震軸向力系數(shù)的數(shù)值網(wǎng)架上弦桿布置形式平面形式正放類正方形矩形0.190.13斜放類正方形矩形0.440.20修正系數(shù)第2章

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)（5）抗震構(gòu)造抗震設(shè)防烈度為7度和7度以上時(shí)，網(wǎng)架在其支承平面周邊區(qū)段宜設(shè)置水平支撐。沿周邊2~3網(wǎng)格區(qū)域內(nèi)桿件的長(zhǎng)細(xì)比不應(yīng)大于180

有檁體系屋蓋的檁條必須與網(wǎng)架可靠連接，并應(yīng)有足夠的支承長(zhǎng)度網(wǎng)架屋面排水坡度的形式宜采用變高度或整個(gè)網(wǎng)架起拱辦法

（1）桿件種類：

①鋼管（>F60x3)②角鋼（>L50x3）

③冷彎薄壁型鋼（中小跨度網(wǎng)架）④方鋼管、H型鋼（超大跨）（2）鋼材：

①Q(mào)235，Q345(16Mn)；②材質(zhì)要求與普通鋼結(jié)構(gòu)相同。六、桿件設(shè)計(jì)第2章：網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

l桿件幾何長(zhǎng)度（節(jié)點(diǎn)中心距）；

計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)

桿件螺栓球節(jié)點(diǎn)焊接空心節(jié)點(diǎn)板節(jié)點(diǎn)弦桿1.00.91.0支座腹桿1.00.9 1.0其它腹桿1.00.8

0.8第2章

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)（3）計(jì)算長(zhǎng)度桿件種類容許長(zhǎng)細(xì)比[λ]

壓桿180拉桿一般桿件400支座附近300受動(dòng)載250第2章

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)（4）容許長(zhǎng)細(xì)比（5）桿件設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容:二力桿拉桿—>強(qiáng)度，剛度；壓桿—>強(qiáng)度，剛度，穩(wěn)定。（1）節(jié)點(diǎn)構(gòu)造應(yīng)滿足要求受力合理，傳力明確，務(wù)必使節(jié)點(diǎn)構(gòu)造與所采用的計(jì)算假定盡量相符，使節(jié)點(diǎn)安全可靠。保證匯交桿件交于一點(diǎn)，不產(chǎn)生附加彎矩。構(gòu)造簡(jiǎn)單，制作簡(jiǎn)便，安裝方便。耗鋼量少，造價(jià)低廉。七、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)第2章

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

節(jié)點(diǎn)種類很多，如板節(jié)點(diǎn)，半球節(jié)點(diǎn)，球節(jié)點(diǎn)，圓環(huán)節(jié)點(diǎn)等二十余種。傳力可靠，與計(jì)算假定相符；制作安裝方便；第2章

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)（2）節(jié)點(diǎn)類型

①連接桿件：角鋼，薄壁型鋼；②常用種類：十字形，米字形，環(huán)形；③連接方式：焊接(中小跨度網(wǎng)架)；螺栓連接(較大跨度網(wǎng)架)；計(jì)算焊縫和連接板強(qiáng)度。第2章：網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

鋼板節(jié)點(diǎn)第2章

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)焊接空心球節(jié)點(diǎn)和螺栓球節(jié)點(diǎn)目前國(guó)內(nèi)最常用節(jié)點(diǎn)形式是焊接空心球和螺栓球節(jié)點(diǎn)。①節(jié)點(diǎn)加工：兩塊圓鋼板經(jīng)熱壓或冷壓成兩個(gè)半球殼，焊接而成；②連接桿件：多為鋼管桿件；③常用種類：不加肋空心球、加肋空心球(D>300)。

計(jì)算內(nèi)容：球徑D(鋼管間凈距a>10)

壁厚t(沖切和殼體強(qiáng)度)第2章

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)（3）焊接空心球節(jié)點(diǎn)空心球抗壓承載力

(D=120-500)，試驗(yàn)回歸公式空心球抗拉承載力

，沖切破壞加勁肋提高系數(shù)hc=1.0(無(wú)肋),1.4(有肋)ht=1.0(無(wú)肋),1.1(有肋)連接焊縫計(jì)算大球（D>500）做試驗(yàn)第2章

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)焊接空心球承載力

①節(jié)點(diǎn)構(gòu)造：鋼管，錐頭或封板(受拉或壓)，套筒(受壓)，螺栓(受拉)，鋼球；②連接桿件：鋼管桿件；第2章網(wǎng)架結(jié)構(gòu)（4）螺栓球節(jié)點(diǎn)球徑D：螺栓不相交，套筒不相交；精確計(jì)算各桿件方向和位置。第2章

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)1）高強(qiáng)度螺栓的設(shè)計(jì)：高強(qiáng)度螺栓抗拉強(qiáng)度2）螺栓球的設(shè)計(jì)3）高強(qiáng)度螺栓的直徑確定后，螺栓球的直徑可按下式計(jì)算4）套筒的設(shè)計(jì)：套筒抗壓強(qiáng)度；5）錐頭或封板

螺栓球節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)

第2章

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)①有檁屋面

第2章：網(wǎng)架結(jié)構(gòu)（5）屋面節(jié)點(diǎn)②無(wú)檁屋面壓力支座節(jié)點(diǎn)第2章網(wǎng)架結(jié)構(gòu)（6）支座節(jié)點(diǎn)板式橡膠支座轉(zhuǎn)動(dòng)和水平變形第2章

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)第2章網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

形式計(jì)算邊界條件位移情況優(yōu)缺點(diǎn)適用范圍平板壓力支座鉸支承微量移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)造簡(jiǎn)單，用鋼量省較小跨度單面弧形壓力支座不動(dòng)圓柱鉸支承沿弧面單向轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)造較復(fù)雜中、小跨度雙面弧形壓力支座不動(dòng)圓柱鉸支承上、下轉(zhuǎn)動(dòng)和一定側(cè)移構(gòu)造較復(fù)雜，加工麻煩，造價(jià)較高，對(duì)下部結(jié)構(gòu)抗震不利大跨、周邊支承球鉸壓力支座不動(dòng)球鉸支承兩個(gè)方向可轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)造較復(fù)雜大跨、多點(diǎn)支承板式橡膠支座可動(dòng)鉸支承可移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)造簡(jiǎn)單，安裝方便造價(jià)較低，但橡膠易老化大、中跨度壓力支座節(jié)點(diǎn)的適用范圍第2章網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

拉力支座節(jié)點(diǎn)大直徑螺栓球和焊接球：足尺節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)，彈塑性三維有限元分析空間相慣節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)：方（矩）管—方（矩）管，圓管—圓管，足尺節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)，彈塑性三維有限元分析復(fù)雜節(jié)點(diǎn)分析計(jì)算：方管—圓管，方管—工形，足尺節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)，彈塑性三維有限元分析節(jié)點(diǎn)進(jìn)一步研究的問(wèn)題第2章

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)八、網(wǎng)架的制造和安裝網(wǎng)架屬于鋼結(jié)構(gòu)，因而大部分制造過(guò)程與要求和鋼結(jié)構(gòu)相同，如放樣、號(hào)料、下料、拼裝、焊接和油漆等。不同之處：①在工廠制成小單元或單片桁架，再送到工地現(xiàn)場(chǎng)拼裝；②制造精度要求高，出廠前必須經(jīng)過(guò)預(yù)拼裝；③采用球節(jié)點(diǎn)時(shí)，需增加球節(jié)點(diǎn)的制造工藝。第2章網(wǎng)架結(jié)構(gòu)（1）網(wǎng)架的制造①采用整體安裝或分段安裝時(shí)，應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)地面上進(jìn)行拼裝；②拼裝在胎模上進(jìn)行，胎?；旧显诰W(wǎng)架每一個(gè)下弦節(jié)點(diǎn)設(shè)一個(gè)，它們的標(biāo)高必須經(jīng)過(guò)反復(fù)校正，以保證拼裝的準(zhǔn)確；（2）網(wǎng)架的拼裝第2章

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)③必須注意防止焊接變形對(duì)拼裝精度的影響，采用合理的焊接順序；④焊接球上應(yīng)留一小孔，防止焊接時(shí)的高溫引起鋼球內(nèi)的空氣急劇膨脹而造成事故；⑤安裝和吊裝計(jì)算：受力狀態(tài)，結(jié)構(gòu)體系不同。第2章網(wǎng)架結(jié)構(gòu)①高空散裝法

滿腳手架，用起重設(shè)備把單件體吊到高空，從網(wǎng)架的一邊、兩邊或四邊開(kāi)始，逐桿逐節(jié)地向中間拼裝，直到最后合攏（3）網(wǎng)架的安裝第2章

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)②分條或分塊安裝法把網(wǎng)架分成單片或幾個(gè)錐體組成的小塊，在地面拼裝后，吊到高空進(jìn)行拼裝第2章網(wǎng)架結(jié)構(gòu)（3）網(wǎng)架的安裝③高空滑移法先在一端拼成條狀單元，然后滑移到設(shè)計(jì)位置。第2章網(wǎng)架結(jié)構(gòu)（3）網(wǎng)架的安裝④整體安裝法目前最常用的方法，在地面把網(wǎng)架全部拼裝好，然后整體用起重設(shè)備提升或頂升到設(shè)計(jì)的支座位置。第2章網(wǎng)架結(jié)構(gòu)（3）網(wǎng)架的安裝分類適用范圍優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)高空散裝法適用于螺栓連接節(jié)點(diǎn)的各類網(wǎng)架不需大型起重設(shè)備需搭設(shè)大規(guī)模拼裝支架，耗費(fèi)大量材料分條或分塊安裝法適用于分割后剛度和受力改變較小的網(wǎng)架，兩向正交、正放四角錐、正方抽空四角錐中小跨度網(wǎng)架大部分焊接、拼裝工作量在地面進(jìn)行，有利于提高工程質(zhì)量；可利用現(xiàn)有起重設(shè)備有一定的高空作業(yè)量高空滑移法適用于正放四角錐、正放抽空四角錐、兩向正交正放網(wǎng)架等場(chǎng)地狹小情況對(duì)建筑物內(nèi)部施工沒(méi)有影響，網(wǎng)架安裝與下部土建施工可以平行立體作業(yè)，大大加快工期設(shè)置滑軌網(wǎng)架安裝方法適用范圍第2章

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)整體吊裝法適用于各種類型網(wǎng)架易于保證焊接質(zhì)量和幾何尺寸的準(zhǔn)確性，吊裝進(jìn)度比較快較大的起重設(shè)備整體提升法適用于周邊支承及多點(diǎn)支承網(wǎng)架小型設(shè)備安裝大型網(wǎng)架，同時(shí)可將屋面板、防水層、天棚、采暖通風(fēng)及電氣設(shè)備等全部在地面或最有利的高度施工，降低施工成本。只能垂直上升，不能將網(wǎng)架移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)。整體頂升法適用于支點(diǎn)較少的多點(diǎn)支承網(wǎng)架用液壓千斤頂頂升，起重設(shè)備構(gòu)造簡(jiǎn)單，便于自作，耗鋼量少，需要?jiǎng)恿π≈荒艽怪鄙仙荒軐⒕W(wǎng)架移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)，無(wú)導(dǎo)向措施，極易發(fā)生網(wǎng)架偏轉(zhuǎn)。網(wǎng)架安裝方法適用范圍第2章

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)（4）安裝安全吊裝計(jì)算：非完整結(jié)構(gòu)，支點(diǎn)和約束條件與使用狀態(tài)不同；柔性支承：纜風(fēng)繩、吊索，風(fēng)擺動(dòng)，掀起；臨時(shí)支架：非固定結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定性差。第2章

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

第三章

網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)

ReticularShell

一、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)形式多樣，造型美觀

網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)則是主要承受膜內(nèi)力的殼體，整體受壓為主，桿件受拉壓。

一般情況下，同等條件的網(wǎng)殼比網(wǎng)架要節(jié)約鋼材

優(yōu)點(diǎn)

國(guó)家大劇院,211x143m，雙層空腹橢球殼國(guó)家大劇院橢球面嘉興電廠干煤棚，柱面網(wǎng)殼，跨度103m存在的不足

桿件和節(jié)點(diǎn)幾何尺寸的偏差以及曲面的偏差對(duì)網(wǎng)殼的內(nèi)力和整體穩(wěn)定性的影響較大，給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來(lái)了困難。另外，為減少初始缺陷，對(duì)于桿件和節(jié)點(diǎn)的加工精度應(yīng)提出較高的要求，節(jié)點(diǎn)和桿件在空間交匯角度必須計(jì)算準(zhǔn)確，拼裝時(shí)必須精確地測(cè)量和控制節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)，這給制作加工增加了難度。這些缺點(diǎn)在大跨度網(wǎng)殼中顯得更加突出。網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)可以構(gòu)成大空間，但矢高很大時(shí)，增加了屋面面積和不必要的建筑空間，增加了建筑材料和能源的消耗。二、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的類型1、網(wǎng)殼的分類單層網(wǎng)殼（1）按層數(shù)分類雙層網(wǎng)殼高斯曲率（2）按高斯曲率分類零高斯曲率的網(wǎng)殼零高斯曲率是指曲面一個(gè)方向的主曲率為零；而另一個(gè)主曲率為某一數(shù)值，故又稱為單曲網(wǎng)殼。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)殼正高斯曲率是指曲面的兩個(gè)方向主曲率同號(hào)，均為正或均為負(fù)，即k1·k2＞0。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。負(fù)高斯曲率的網(wǎng)殼負(fù)高斯曲率是指曲面兩個(gè)主曲率符號(hào)相反，即k1·k2＜0—馬鞍面。負(fù)高斯曲率的網(wǎng)殼有雙曲拋物面網(wǎng)殼、單塊扭網(wǎng)殼等。零高斯曲率正高斯曲率負(fù)高斯曲率

網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)按曲面外形，可以分為球面網(wǎng)殼、雙曲扁網(wǎng)殼（橢圓拋物面網(wǎng)殼）、柱面網(wǎng)殼、扭面網(wǎng)殼等，下面對(duì)其中幾個(gè)主要形式進(jìn)行介紹：

球面網(wǎng)殼橢圓拋物面柱面網(wǎng)殼（3）按曲面外形分類雙曲扁網(wǎng)殼矢高f較小。a＞b，a/b≤2，且f≤1/5，高斯曲率＞0。該網(wǎng)殼適用矩形平面。(a)(b)雙曲扁網(wǎng)殼示意圖扭曲面網(wǎng)殼扭曲面網(wǎng)殼包括單扭面網(wǎng)殼及雙曲拋物面網(wǎng)殼等結(jié)構(gòu)形式，此外扭面網(wǎng)殼也可以進(jìn)行組合形成扭面組合網(wǎng)殼。雙曲拋物面網(wǎng)殼沿直紋兩個(gè)方向可以設(shè)置直線桿件。主要形式有：

1）正交正放類。組成網(wǎng)格為正方形，采用單層形式時(shí)，在方格內(nèi)設(shè)斜桿；采用雙層形式時(shí)可組成四角錐體。

2）正交斜放類。桿件沿曲面最大曲率方向設(shè)置，抗剪剛度較弱。如在第三方向全部或局部設(shè)置桿件，可提高它的抗剪剛度。矩形平面

菱形平面雙曲拋物面之組合雙曲拋物面網(wǎng)殼正交正放類雙曲拋物面網(wǎng)殼正交斜放類雙曲拋物面網(wǎng)殼第三方向設(shè)置桿件雙曲拋物面網(wǎng)殼

組合扭網(wǎng)殼球面與柱面組合網(wǎng)殼

組合網(wǎng)殼球面切割網(wǎng)殼(三角形)球面切割網(wǎng)殼(六邊形)單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)由于本身特有的曲面具有較大的剛度，因而有可能做成單層，這是它不同于平板型網(wǎng)架的一個(gè)特點(diǎn)。雙層網(wǎng)殼按鉸接桿系結(jié)構(gòu)每個(gè)節(jié)點(diǎn)有三個(gè)線位移來(lái)確定支承條件；單層網(wǎng)殼按剛接梁系結(jié)構(gòu)每個(gè)節(jié)點(diǎn)有三個(gè)線位移和三個(gè)角位移來(lái)確定支承條件。因此，單層網(wǎng)殼支承條件的形式比雙層網(wǎng)殼的要多。2、球面網(wǎng)殼

肋環(huán)型球面網(wǎng)殼

整體剛度差，適用于中、小型網(wǎng)殼（1）單層網(wǎng)殼根據(jù)網(wǎng)格形式劃分

施威德勒型球面網(wǎng)殼(Schwedler)

整體剛度好，適用于大、中型網(wǎng)殼

聯(lián)方型球面網(wǎng)殼

菱形網(wǎng)格，加環(huán)向桿，適用于大、中型網(wǎng)殼

三向網(wǎng)格球面網(wǎng)殼

受力性能好，外形美觀適用于大、中型網(wǎng)殼

凱威特型球面網(wǎng)殼（Kiewitt）

網(wǎng)格大小勻稱，內(nèi)力分布均勻，適用于大、中型網(wǎng)殼K8型K6型

短程線型球面網(wǎng)殼

球內(nèi)接多面體網(wǎng)格，大小勻稱，受力性能好，適用于矢高比較大或超半球形網(wǎng)殼

雙層球面網(wǎng)殼可由交叉桁架體系和三角錐或者四角錐體系組成。

肋環(huán)型四角錐球面網(wǎng)殼

（2）雙層網(wǎng)殼根據(jù)網(wǎng)格形式劃分

聯(lián)方型四角錐球面網(wǎng)殼雙層球面網(wǎng)殼的形式聯(lián)方型三角錐球面網(wǎng)殼雙層球面網(wǎng)殼的形式雙層球面網(wǎng)殼的形式

只要將單層網(wǎng)殼中每個(gè)桿件，用平面網(wǎng)片來(lái)代替，即可形成雙層球面網(wǎng)殼，網(wǎng)片豎桿是各桿共用，方向通過(guò)球心

交叉桁架體系

柱面網(wǎng)殼是目前國(guó)內(nèi)常用的形式。它分為單層和雙層兩類，現(xiàn)按網(wǎng)格劃分方法分述它們的形式。（1）單層柱面網(wǎng)殼單層柱面網(wǎng)殼按網(wǎng)格形式劃分有：?jiǎn)涡睏U柱面網(wǎng)殼首先沿曲線劃分等弧長(zhǎng)，通過(guò)曲線等分點(diǎn)作平行縱向直線。再將直線等分，作平行于曲線的橫線，形成方格，對(duì)每個(gè)方格加斜桿，即單斜桿型。該類柱殼桿件數(shù)量少，連接易處理，但是剛度較差。適用于跨度小、輕質(zhì)屋面結(jié)構(gòu)。3、柱面網(wǎng)殼的網(wǎng)格劃分

單斜桿柱面網(wǎng)殼將斜桿布置成人字形，也被稱為人字形柱面網(wǎng)殼

弗普爾型柱面網(wǎng)殼每個(gè)網(wǎng)格內(nèi)設(shè)有交叉斜桿，可以有效提高網(wǎng)殼的整體剛度。

雙斜桿型柱面網(wǎng)殼

雙斜桿型柱面網(wǎng)殼所形成菱形網(wǎng)格，應(yīng)控制每個(gè)桿件夾角為30°~50°之間。聯(lián)方網(wǎng)格型桿件長(zhǎng)度統(tǒng)一，連接方便，剛度差。

聯(lián)方網(wǎng)格型柱面網(wǎng)殼

聯(lián)方網(wǎng)格型柱面網(wǎng)殼該類網(wǎng)格的形成可以看成基于聯(lián)方網(wǎng)格基礎(chǔ)上增加縱向桿件，均形成三角形網(wǎng)格，如圖所示。該類網(wǎng)格剛度最好，桿件種類較少，經(jīng)濟(jì)合理。三向網(wǎng)格型柱面網(wǎng)殼

三向網(wǎng)格型柱面網(wǎng)殼雙層柱面網(wǎng)殼形式很多，主要由交叉桁架體系和四角錐體系組成。

單層柱面網(wǎng)殼形式都可成為交叉桁架體系的雙層柱面網(wǎng)殼從桁架的擺放形式可以分為正放桁架和斜放桁架體系，分別如圖所示。（2）雙層柱面網(wǎng)殼

交叉桁架體系正放桁架斜放桁架

四角錐體系在網(wǎng)架結(jié)構(gòu)中共有六種，這幾種類型是否都可應(yīng)用于雙層網(wǎng)殼中，應(yīng)從受力合理性角度分析。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)受力比較明確，對(duì)周邊支承網(wǎng)架，上弦桿總是受壓，下弦桿總是受拉，而雙層網(wǎng)殼的上層桿和下層桿都可能出現(xiàn)受壓。因此，對(duì)于上弦桿短、下弦桿長(zhǎng)的這種類型網(wǎng)架形式，在雙層柱面網(wǎng)殼中，并不一定適用。

四角錐體系正放四角錐柱面網(wǎng)殼

斜放四角錐柱面網(wǎng)殼抽空正放四角錐柱面網(wǎng)殼斜置正放四角錐柱面網(wǎng)殼三角錐體系

抽空正放三角錐柱面網(wǎng)殼抽空正放三角錐柱面網(wǎng)殼三、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)單層網(wǎng)殼是剛接桿件體系，必須采用剛性節(jié)點(diǎn)，雙層網(wǎng)殼是鉸接桿件體系，可采用鉸接節(jié)點(diǎn)。鉸接模型—位移偏大，軸力偏大，可考慮幾何非線性。以軸力和豎向位移為主，荷載沿殼面?zhèn)鬟f，彎曲作用較小，桿件以受壓為主，矢跨比是主要影響因素，大矢跨比位移小，軸力小。

剛接模型—彈性、彈塑性、線性、非線性；節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算繁瑣，通用程序輸入復(fù)雜，前后處理工作量大。1、計(jì)算模型2、網(wǎng)殼的主要尺寸各類雙層網(wǎng)殼厚度的取值，當(dāng)跨度較小時(shí)可取跨度的1/20。當(dāng)跨度較大時(shí)可取1/50。厚度是指網(wǎng)殼上下弦形心之間的距離。網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格在構(gòu)造上可采用以下尺寸，當(dāng)跨度小于50m時(shí)，1.5～3.0m；當(dāng)跨度為50～100m時(shí)，2.5～3.5m；當(dāng)跨度大于100m時(shí)，3.0～4.5m，網(wǎng)殼相鄰桿件間的夾角宜大于30°。3、基本荷載1）自重（程序自動(dòng)計(jì)算）永久荷載2）屋面板/樓面板（包括連接檁條）3）吊頂材料自重4）懸掛設(shè)備、管道等自重1）屋面活荷（一般不上人屋面，0.5kN/m2）可變荷載2）雪荷載（不與活荷同時(shí)考慮）3）風(fēng)荷載4）積灰荷載5）吊車荷載6）溫度作用7）地震作用4、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)溫度作用

網(wǎng)殼是超靜定結(jié)構(gòu)，在均勻溫度場(chǎng)變化作用下，由于桿件不能自由熱脹冷縮，桿件內(nèi)會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力，這種應(yīng)力稱為網(wǎng)殼的溫度應(yīng)力。溫度場(chǎng)變化范圍是指施工安裝完畢（網(wǎng)殼支座與下部結(jié)構(gòu)連接固定牢固）時(shí)的氣溫與當(dāng)?shù)爻Ｄ曜罡呋蜃畹蜌鉁刂睢Ｋ挠?jì)算方法有采用空間桁架位移法的精確分析法

可以考慮調(diào)整支座類型來(lái)考慮釋放溫度應(yīng)力5、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)地震作用

地震發(fā)生時(shí)，由于強(qiáng)烈的地面運(yùn)動(dòng)而迫使網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生振動(dòng)，受迫振動(dòng)的網(wǎng)殼，其慣性作用一般來(lái)說(shuō)是不容忽視的。正是這個(gè)由地震引起的慣性作用使網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生很大的地震內(nèi)力和位移，從而有可能造成結(jié)構(gòu)破壞或倒塌，或者失去結(jié)構(gòu)工作能力。因此在地震設(shè)防區(qū)必須對(duì)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震計(jì)算。

采用時(shí)程分析法和振型分解反應(yīng)譜法求解，按兩階段進(jìn)行設(shè)計(jì)振型分解反應(yīng)譜法，3n個(gè)振型，第j振型{Xj1,Yj1,Zj1，…Xjn,Yjn,Zjn}

第j振型參與系數(shù)：6、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)裝配應(yīng)力

由于網(wǎng)殼對(duì)裝配應(yīng)力極為敏感，一般都通過(guò)提高制作精度、選擇合適安裝方法和控制安裝精度使網(wǎng)殼的節(jié)點(diǎn)和桿件都能較好地就位，裝配應(yīng)力就可減少到可以不予考慮。

裝配應(yīng)力往往是在安裝過(guò)程中由于制作和安裝等原因，使節(jié)點(diǎn)不能達(dá)到設(shè)計(jì)坐標(biāo)位置，造成部分節(jié)點(diǎn)間的距離大于或小于桿件的長(zhǎng)度。在采用強(qiáng)迫就位使稈件與節(jié)點(diǎn)連接的過(guò)程中就產(chǎn)生了裝配應(yīng)力。

當(dāng)需要計(jì)算裝配應(yīng)力時(shí)，也應(yīng)采用空間桿系有限單元法，采用的基本原理與計(jì)算溫度應(yīng)力時(shí)相仿，即把桿件長(zhǎng)度的誤差比擬為由溫度伸長(zhǎng)或縮短即可。7、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定計(jì)算

網(wǎng)殼失穩(wěn)現(xiàn)象的分類：整體失穩(wěn)和局部失穩(wěn)

整體失穩(wěn)是幾乎整個(gè)結(jié)構(gòu)都出現(xiàn)偏離平衡位置而發(fā)生很大幾何變位的一種失穩(wěn)現(xiàn)象

單根桿件失穩(wěn)是網(wǎng)殼中經(jīng)常發(fā)生的局部失穩(wěn)現(xiàn)象，

點(diǎn)失穩(wěn)則是另一種局部失穩(wěn)現(xiàn)象。網(wǎng)殼的整體失穩(wěn)往往是從局部失穩(wěn)開(kāi)始并逐漸形成的

結(jié)構(gòu)的初始缺陷包括：結(jié)構(gòu)外形的幾何偏差、桿件的初彎曲、節(jié)點(diǎn)的初偏心、桿件的材料缺陷以及桿件和節(jié)點(diǎn)中的殘余應(yīng)力等等。由于網(wǎng)殼是一種缺陷敏感性結(jié)構(gòu)，初始缺陷的存在將會(huì)明顯地降低網(wǎng)殼的穩(wěn)定性。

影響網(wǎng)殼穩(wěn)定性的因素極其復(fù)雜，除所用材料的物理特性如彈性模量、強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)的幾何形體組成，桿件的截面尺寸、支承條件以及荷載類型外，還與結(jié)構(gòu)的初始缺陷和對(duì)網(wǎng)殼穩(wěn)定性進(jìn)行分析所采用的方法有關(guān)。

很早以前人們就開(kāi)始采用線性理論分析網(wǎng)殼的穩(wěn)定性，但是用線性理論求得的臨界荷載都得不到試驗(yàn)的證實(shí)，大大高于試驗(yàn)所得到的臨界荷載。

隨著非線性理論的發(fā)展，目前非線性理論在網(wǎng)殼穩(wěn)定性分析中得到了廣泛的采用。它不但可以考慮材料非線性而且能夠考慮結(jié)構(gòu)變形的影響，在不斷修正的新的幾何位置上建立平衡方程式，還可以考慮應(yīng)變中高階量的影響和初應(yīng)力對(duì)結(jié)構(gòu)剛度的影響。另外在分析中也便于把結(jié)構(gòu)的初始缺陷計(jì)入。因此所得到臨界荷載和失穩(wěn)現(xiàn)象都比較接近試驗(yàn)結(jié)果。7、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定計(jì)算

臨界荷載及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

用非線性理論分析網(wǎng)殼穩(wěn)定性時(shí)，關(guān)鍵是臨界荷載的確定。確定臨界荷載最常用的方法就是取結(jié)構(gòu)剛度矩陣[K]的行列式之值等于零作為確定臨界荷載的準(zhǔn)則。

7、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定計(jì)算

這是一個(gè)常用而且可靠的條件，剛度矩陣[K]則應(yīng)包含所有的非線性因素,使det|K|=0時(shí)對(duì)應(yīng)的荷載即為臨界荷載{P}cr。Dii稱為穩(wěn)定系數(shù)，Dii增加結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性增加，Dii減小結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性降低，Dii接近于零時(shí)為臨界點(diǎn)，Dii為負(fù)值時(shí)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。跟蹤[D]矩陣對(duì)角元素Dii值。將切線剛度矩陣[K]分解成三角矩陣：[K]=[L][D][L]T單層球面網(wǎng)殼單層橢圓拋物面網(wǎng)殼，四邊鉸支在剛性橫隔

規(guī)范推薦——網(wǎng)殼穩(wěn)定容許承載力公式對(duì)網(wǎng)殼穩(wěn)定性進(jìn)行初步計(jì)算時(shí)，其容許承載力標(biāo)準(zhǔn)值[nks]可按下列公式計(jì)算。

單層圓柱面網(wǎng)殼1）當(dāng)網(wǎng)殼為四邊支承，即兩縱邊固定鉸支（固結(jié)），而兩端鉸支在剛性橫隔上時(shí)當(dāng)圓柱面網(wǎng)殼的長(zhǎng)寬比L/B≤1.2時(shí)，由上式算出的容許承載力尚應(yīng)乘以下列考慮荷載不對(duì)稱分布影響的折減系數(shù)μ

2）當(dāng)網(wǎng)殼僅沿兩縱邊支承時(shí)

3）當(dāng)網(wǎng)殼為兩端支承時(shí)

對(duì)于桁架式邊梁，其水平方向和豎向的線剛度

荷載不對(duì)稱分布的影響，其折減系數(shù)μ

等效剛度計(jì)算

網(wǎng)殼是一種缺陷敏感性結(jié)構(gòu)，初始缺陷將明顯地降低網(wǎng)殼的臨界荷載。許多試驗(yàn)和理論分析也證實(shí)結(jié)構(gòu)外形的幾何偏差會(huì)降低臨界荷載30％—40％。由于初始缺陷除了結(jié)構(gòu)外形的幾何偏差以外，還有其他多種類型，這些類型初始缺陷的影響雖不如幾何偏差顯著，但也或多或少地會(huì)降低臨界荷載，因此建議臨界荷載的設(shè)計(jì)值

7、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定計(jì)算

網(wǎng)殼的失穩(wěn)有許多不確定的因素，失穩(wěn)又會(huì)造成災(zāi)難性的破壞，而且發(fā)生突然，因此在設(shè)計(jì)網(wǎng)殼時(shí)，應(yīng)做到使網(wǎng)殼最大受力桿件達(dá)到其承載能力時(shí)荷載{P}max要小于網(wǎng)殼的臨界荷載設(shè)計(jì)值，即

網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是一個(gè)十分復(fù)雜的問(wèn)題，網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性控制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，詳細(xì)請(qǐng)參閱《網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性定》，沈世釗、陳昕著，科學(xué)出版社，1999年7、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定計(jì)算第四章懸索結(jié)構(gòu)

Cable-suspendedstructures一、懸索結(jié)構(gòu)的概念和受力變形特點(diǎn)

懸索結(jié)構(gòu)是指懸索結(jié)構(gòu)由受拉索、邊緣構(gòu)件和下部支承構(gòu)件組成。一系列受拉的索按照一定規(guī)律組成各種不同形式的體系，并懸掛在承重支承構(gòu)件上，邊緣構(gòu)件和下部支承構(gòu)件的布置必須與拉索的形式相協(xié)調(diào)，有效地承受或傳遞拉索拉力。1、概念

隨著新材料的出現(xiàn)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)大跨度建筑的需求日益增大，懸索結(jié)構(gòu)是比較適合的結(jié)構(gòu)形式，其特點(diǎn)如下：懸索結(jié)構(gòu)是以一系列受拉的索作為主要的受力構(gòu)件，通過(guò)索的軸向拉伸來(lái)抵抗外荷載作用。其結(jié)構(gòu)體系及受力特性區(qū)別于傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式。結(jié)構(gòu)材料的性能得到了充分發(fā)揮，減輕結(jié)構(gòu)自重，降低造價(jià)。懸索結(jié)構(gòu)在同一斷面上具有同樣符號(hào)的應(yīng)力，充分發(fā)揮了材料的性能，從而大大節(jié)省了材料。造型豐富多彩，易于大跨度。采用懸索結(jié)構(gòu)時(shí)我們可以自由的選取建筑的造型，使得建造的建筑非常美觀，并且由于自重輕，可以實(shí)現(xiàn)較大跨度。施工快捷。由于懸索結(jié)構(gòu)很輕，屋面多為膜結(jié)構(gòu)或者預(yù)制鋼筋混凝土板，這樣不需要重型的起重設(shè)備及搭設(shè)腳手架就可以實(shí)現(xiàn)裝配施工，降低了施工成本。懸索結(jié)構(gòu)與通常的剛性屋蓋結(jié)構(gòu)有顯著的區(qū)別在于較大的柔性和幾何可變特性，產(chǎn)生大機(jī)構(gòu)性位移，這樣就對(duì)結(jié)構(gòu)的屋面板施工過(guò)程中就要引起足夠的重視，此外，在風(fēng)吸力作用下結(jié)構(gòu)可能會(huì)被風(fēng)掀起的危險(xiǎn)，甚至遭受破壞。懸索結(jié)構(gòu)的邊緣構(gòu)件和下部支承必須具有一定的剛度和合理的形式，以承受懸索端巨大的水平拉力。2、懸索結(jié)構(gòu)的受力變形分析懸索結(jié)構(gòu)在外荷載作用下，盡管應(yīng)變很小，但結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生較大的位移。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的小變形分析理論將不再適用，必須考慮結(jié)構(gòu)的大變形的影響，即平衡方程不是以變形前的初始位置建立，而必須以變形后的幾何位置建立平衡條件，這就是懸索結(jié)構(gòu)的幾何非線性問(wèn)題。當(dāng)在不同的初始狀態(tài)上施加相同的荷載增量時(shí)，引起的效應(yīng)（內(nèi)力和變形）各不相同。因此，在求解懸索問(wèn)題時(shí)其初始狀態(tài)必須明確給定，在此狀態(tài)下的一切量均為已知，以此為參照來(lái)求解在荷載增量下的懸索的內(nèi)力和變形。荷載增量作用后的狀態(tài)的為荷載狀態(tài)。兩端支座為固定鉸支座的索為單索，屬于軸心受拉構(gòu)件。既不能受拉，也不能受彎受剪。

索的平衡方程

單索沿跨度分布的豎向均布荷載作用下，跨中索的下垂度為，懸索的計(jì)算跨度為，懸索呈拋物線，即：二、懸索結(jié)構(gòu)形式及結(jié)構(gòu)選型1、懸索結(jié)構(gòu)的形式懸索結(jié)構(gòu)形式極其豐富多彩，根據(jù)幾何形狀、組成方法、懸索材料以及受力特點(diǎn)等不同因素，可有多種不同的劃分。本章按組成方法和受力特點(diǎn)將懸索結(jié)構(gòu)分為：?jiǎn)螌討宜黧w系、預(yù)應(yīng)力雙層懸索體系、預(yù)應(yīng)力鞍形索網(wǎng)、預(yù)應(yīng)力橫向加勁索系、勁性懸索等形式。（1）單層懸索體系

單層懸索體系的優(yōu)點(diǎn)是傳力明確，構(gòu)造簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)是屋面穩(wěn)定性差。因此應(yīng)采用重型屋面，適用于中小跨度建筑的屋蓋。單層懸索體系中索的受力與單根懸索相似，其形狀穩(wěn)定性差。（2）預(yù)應(yīng)力雙層懸索體系

雙層索系由一系列下凹的承重索和上凸的穩(wěn)定索以及它們之間的連系桿（受拉鋼索或受壓撐桿）組成。當(dāng)平面為矩形或多邊形時(shí)，可平行布置，承重索和穩(wěn)定索可采用不同的組合方式形成上凸（承重索布置在穩(wěn)定索之下）、下凹（承重索布置在穩(wěn)定索之上）或凹凸形（承重索和穩(wěn)定索相互交叉）屋面，其外形和受力特點(diǎn)類似于承受橫向荷載的傳統(tǒng)平面桁架，又常稱為索桁架；當(dāng)平面為圓形時(shí)，承重索、穩(wěn)定索可按輻射狀布置，中心宜設(shè)置受拉環(huán)。雙層索系

（3）預(yù)應(yīng)力鞍形索網(wǎng)

預(yù)應(yīng)力鞍形索網(wǎng)是由兩組相互正交、曲率相反的曲線形拉索直接交疊，而形成的一種“負(fù)高斯曲率”的曲面懸索結(jié)構(gòu)，常稱為“鞍形索網(wǎng)”。兩組索中，上凸的穩(wěn)定索在上，下凹的承重索在下，兩組索在交點(diǎn)處利用夾具相互連接，索網(wǎng)周邊錨固在強(qiáng)大的邊緣構(gòu)件上，或通過(guò)拉索錨定在若干單獨(dú)的固定支座上。（4）預(yù)應(yīng)力橫向加勁索系

橫向加勁單曲懸索屋蓋是懸索結(jié)構(gòu)一種重要形式。它不但保持單曲懸索屋蓋的優(yōu)點(diǎn)，又加強(qiáng)了懸索結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性。柔性懸索體系要采取一定措施使其具有必要的結(jié)構(gòu)剛度和保形能力，以滿足結(jié)構(gòu)的各種功能要求。橫向加勁構(gòu)件可以是梁式桁架，它們與索垂直相交，并置于索之上。橫向加勁構(gòu)件具有一定的抗彎剛度，其兩端固定并與各索連成整體，和索共同抵抗外荷。通過(guò)下壓橫向加勁構(gòu)件端部支座，使之產(chǎn)生強(qiáng)迫位移，在結(jié)構(gòu)中建立預(yù)應(yīng)力，大大增加了屋面結(jié)構(gòu)的剛度和形狀穩(wěn)定性。橫向加勁索系（5）勁性懸索結(jié)構(gòu)

所謂勁性懸索結(jié)構(gòu)就是具有一定的抗彎和抗壓剛度的曲線形實(shí)腹或格構(gòu)式構(gòu)件來(lái)代替通常的柔性索的懸掛結(jié)構(gòu)。在全跨荷載作用下，勁性索的受力仍然以受拉為主，鋼材的強(qiáng)度可充分得到利用，實(shí)現(xiàn)了以較少材料跨越較大跨度的效果。由于勁性索具有一定的抗彎剛度，大大提升了抵抗局部荷載下機(jī)構(gòu)位移的能力。結(jié)構(gòu)無(wú)需施加預(yù)張力即有良好的結(jié)構(gòu)承載性能，因而可減小對(duì)支承結(jié)構(gòu)的作用，實(shí)現(xiàn)快捷施工?？梢?jiàn)，勁性索結(jié)構(gòu)兼有柔索與普通鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。勁性索屋蓋宜采用輕質(zhì)屋面材料，以減輕勁性索和支承結(jié)構(gòu)的負(fù)擔(dān)。勁性索結(jié)構(gòu)第22屆奧運(yùn)會(huì)游泳館勁性索屋蓋結(jié)構(gòu)

TheMoscowSwimmingHall第22屆奧運(yùn)會(huì)游泳館勁性索屋蓋結(jié)構(gòu)

TheMoscowSwimmingHall(b

勁性索與拱的鉸接

c拱腳)日本代代木體育館建成圖（6）索支承玻璃結(jié)構(gòu)1）索支承玻璃幕墻體系

索支承玻璃幕墻結(jié)構(gòu)是通過(guò)金屬連接件以點(diǎn)支承的方式實(shí)現(xiàn)玻璃與支承結(jié)構(gòu)的連接，具有獨(dú)立的支承體系。這無(wú)疑提高了幕墻的通透性和安全性，促進(jìn)了建筑物內(nèi)外空間的流通和融合，人們可以透過(guò)玻璃清楚地看到支承玻璃的整個(gè)結(jié)構(gòu)，這種系統(tǒng)已從單純的支承作用轉(zhuǎn)向表現(xiàn)其可見(jiàn)性；但同時(shí)也對(duì)幕墻支承結(jié)構(gòu)提出了更高的要求，即支承結(jié)構(gòu)在滿足結(jié)構(gòu)功能的同時(shí)，還應(yīng)兼顧建筑美觀的要求，盡量減少支承構(gòu)件的數(shù)量，降低構(gòu)件截面尺寸。

(a)單索(b)平面單層索網(wǎng)(c)曲面單層索網(wǎng)

(d)魚(yú)腹式索桁架(e)自平衡索桁架

(a)幕墻外立面(b)幕墻內(nèi)視圖德國(guó)外交部大樓索網(wǎng)玻璃幕墻2）索系支承玻璃采光頂體系

索系支承玻璃采光頂也是由玻璃面板、連接爪件和支承結(jié)構(gòu)三部分組成。采光頂?shù)闹С薪Y(jié)構(gòu)除了滿足通透性的基本要求外，其結(jié)構(gòu)體系與一般屋蓋結(jié)構(gòu)類似。當(dāng)索結(jié)構(gòu)用于支承玻璃采光頂時(shí)，可采用單層索系、雙層索系和張弦結(jié)構(gòu)。

(a)鞍形曲面單層索網(wǎng)(b)魚(yú)腹式索桁架(c)輪輻式索桁架2、懸索結(jié)構(gòu)選型

索結(jié)構(gòu)的選型應(yīng)根據(jù)建筑物的功能與形狀，跨度以及承受的荷載等，綜合考慮材料供應(yīng)、加工制作與現(xiàn)場(chǎng)施工安裝方法，選擇合理的結(jié)構(gòu)形式、邊緣構(gòu)件及支承結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證結(jié)構(gòu)的整體剛度和穩(wěn)定性。各種形式的懸索結(jié)構(gòu)對(duì)于不同建筑平面的適用性是不同的，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)具體的平面形狀選用合理的結(jié)構(gòu)形式。1）建筑造型及使用功能方面的考慮2）材料及施工安裝方面的考慮3）要處理好邊緣構(gòu)件和支承結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)三、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、初始形態(tài)分析在懸索結(jié)構(gòu)初始形態(tài)分析過(guò)程，“形”與“態(tài)”的平衡是非常重要的。初始形態(tài)分析中的“形”是指懸索結(jié)構(gòu)的曲面幾何形狀；“態(tài)”是指結(jié)構(gòu)的預(yù)張力分布狀態(tài)，一種“形”對(duì)應(yīng)一種“態(tài)”，二者不可分割。

在懸索結(jié)構(gòu)初始形態(tài)分析過(guò)程，由于“形”與“態(tài)”之間的一一對(duì)應(yīng)性，形與態(tài)的平衡是非常重要的。因此“形”的設(shè)定合理與否將直接影響到“態(tài)”的合理性，反之亦然。由于懸索結(jié)構(gòu)在荷載作用下一般處于小應(yīng)變、大位移狀態(tài)，所以對(duì)于該類柔性結(jié)構(gòu)的有限元計(jì)算需考慮結(jié)構(gòu)具有的幾何非線性的特點(diǎn)。對(duì)于雙曲拋物面索網(wǎng)結(jié)構(gòu)可以通過(guò)解析計(jì)算方法就可得到準(zhǔn)確的初始平衡態(tài)；但對(duì)于其他類型的曲面，其初始狀態(tài)通?？梢圆捎梅蔷€性有限元法進(jìn)行迭代計(jì)算來(lái)確定。常用的懸索結(jié)構(gòu)初始形態(tài)分析方法主要包括力密度法、動(dòng)力松弛法、基于非線性有限元分析的節(jié)點(diǎn)平衡法和支座提升法等。不論采用上述哪種思路，都需要一個(gè)對(duì)“形”或“態(tài)”的反復(fù)試算過(guò)程。2、懸索結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計(jì)

懸索結(jié)構(gòu)充分利用材料的強(qiáng)度，大大減輕結(jié)構(gòu)自重，在保證經(jīng)濟(jì)性的前提下能夠具有較大的跨度。結(jié)構(gòu)自重輕、阻尼低，對(duì)地震作用有較好的適應(yīng)性，但是對(duì)風(fēng)荷載卻非常敏感，風(fēng)荷載可能成為大跨度懸索結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的控制荷載。懸索結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計(jì)理論的復(fù)雜性已成為制約其進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸，原因主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：(1)獨(dú)特的受力體系懸索結(jié)構(gòu)的受力不同于常規(guī)的結(jié)構(gòu)體系，在分析過(guò)程中通常假設(shè)懸索結(jié)構(gòu)只能承受拉力而不能承受壓力和彎矩作用。通過(guò)施加預(yù)應(yīng)力使得結(jié)構(gòu)具有一定剛度從而能夠承受外荷載的作用，在抗風(fēng)分析過(guò)程中具有一定獨(dú)特性。

（2）復(fù)雜的湍流特性和風(fēng)荷載的非定常性

由于大跨度懸索結(jié)構(gòu)在應(yīng)用過(guò)程中創(chuàng)造了豐富多彩的結(jié)構(gòu)形式，流動(dòng)分離、再附等湍流現(xiàn)象導(dǎo)致結(jié)構(gòu)表面風(fēng)壓場(chǎng)分析的復(fù)雜性。流場(chǎng)有明顯的三維效應(yīng)，風(fēng)荷載具有非定常性。(3)結(jié)構(gòu)大變形、風(fēng)與結(jié)構(gòu)相互作用的影響

懸索結(jié)構(gòu)通過(guò)施加初始預(yù)張力賦予結(jié)構(gòu)一定形狀，才能抵抗外荷載作用。該類結(jié)構(gòu)作為柔性張拉結(jié)構(gòu)，對(duì)外荷載的抵抗是通過(guò)調(diào)節(jié)自身形狀來(lái)實(shí)現(xiàn)的，結(jié)構(gòu)除產(chǎn)生彈性變形外還會(huì)產(chǎn)生較大機(jī)構(gòu)性位移，具有很強(qiáng)幾何非線性。（4）敏感的結(jié)構(gòu)自振特性懸索屋蓋結(jié)構(gòu)的固有頻率隨跨度和重力荷載以及懸索中的初始預(yù)拉力而變。通?？缍却笥?0米的懸索屋蓋，均具有相應(yīng)于風(fēng)頻譜上的較低的共振頻率。因此，不能忽視動(dòng)力分析特別是非線性動(dòng)力分析的重要性