房屋建筑学PPT999

1、网壳结构房 屋 建 筑 学主讲人：邓磊组员：柯达、李欢勇、刘鑫焮、徐浩目目录录网壳结构的特点形式什么是网壳结构中国网壳结构发展概况网壳结构的一般计算原则网壳是一种与平板网架类似的空间杆系结构，系以杆件为基础，按一定规律组成网格，按壳体结构布置的空间构架，它兼具杆系和壳体的性质。单层网壳结构预应力网壳结构肋环型索承网壳结构中国网壳结构发展概况中国网壳结构发展概况 网壳结构在解放初曾有所应用。当时主要是一类联方型的网状筒壳，材料为型钢或木材，跨度在30m左右。此后，截至1992年上半年，据不完全统计，我国已建成各类网壳近80幢，覆盖建筑面积约70000平米，其中80%是10年内兴建的。近几年兴建的

2、像鸟巢、水立方、国家大剧院等建筑更加为我国的网壳结构添上华丽的一笔。中原化肥厂北京体院体育馆汾西矿务局工程处网壳结构的发展和大量的工程实践应用，网壳结构为建筑结果提供了一种新颖合理的结构形式，这主要是网壳结构具有以下优点：（1）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。（2）具有优美的建筑造型，无论是建筑平面、外形和形状都能给设计师以充分的创作自由。（3）应用范围广，既可以用于中、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。（4）可以用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，适应采用各种

3、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。（5 ）计算方便。（6 ）由于网壳结构呈曲面形状，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。网壳结构主要应对使用阶段的外荷载（包括竖向和水平向）进行内力和位移计算，对单层网壳通常要进行稳定性计算，并据此进行杆件设计。此外，对地震、温度变化、支座沉降及施工安装荷载，应根据具体情况进行内力、位移计算。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：l ）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

4、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。网壳结构的外荷载可按静力等效的原则将节点所辖区域内的荷载集中作用在该节点上。分析双层网壳时可假定节点为铰接，杆件只承受轴向力；分析单层网壳时假定节点为刚接，杆件除承受轴向力外，还承受弯矩、剪力等。当杆件上作用有局部荷载时，必须另行考虑局部弯曲内力的影响。对于单个球面网壳、圆柱面网壳和双曲抛物面网壳的风载体型系数，可按建筑结构荷载规范（GB 50009 一2001 ) 取值；对于多个连接的球面网壳、圆柱面网壳和双曲抛物面网壳，以及各种复杂体形的网壳结构，应根据模型风洞试验确定风载体型系数。网壳的稳定性可按考虑几何非线性的有限元分析方法（荷载认一位移全过程分析）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。球面网壳的全过程分析可按满跨均布荷载进行，圆柱面网壳和椭圆抛物面网壳宜补充考虑半跨活荷载分布。进行网壳全过程分析时应考虑初始曲面形状的安装偏差影响；可采用结构的最低屈曲模态作为初始缺陷分布模态，其最大计算值可按网壳跨度的1 /300 取值。进行网壳结构全过程分析求得的第一个临界点处的荷载值，可作为该网壳的极限承载力。将极限承载力除以系数K 后，即为按网壳稳定性确定的容许承载力（标