钢结构网壳结构形式设计抗震计算稳定性等

3网壳结构主要内容3.1网壳结构的形式3.2网壳结构的设计3.3网壳结构的温度应力和装配应力3.4网壳结构的抗震计算3.5网壳结构的稳定性3.6单双层网壳及弦支穹顶3.1网壳结构形式一、网壳的分类

通常有按层数划分、按高斯曲率划分和按曲面外形划分等三种分类方法。1．按层数划分网壳结构主要有单层网壳、双层网壳和三层网壳三种。(如图1所示)

(a)单层网壳(b)双层网壳

(c)三层网壳

图1按层数划分的网壳结构

2．按高斯曲率划分

设通过网壳曲面S上的任意点P作垂直于切平面的法线Pn。通过法线Pn可以作无穷多个法截面，法截面与曲面S相交可获得许多曲线，这些曲线在P点处的曲率称为法曲率,用Kn表示。在P点处所有法曲率中，有两个取极值的曲率(即最大与最小的曲率)称为P点主曲率，用K1，K2表示。两个主曲率是正交的，对应于主曲率的曲率半径用Rl，R2表示，它们之间的关系为:

图2曲线坐标

曲面的两个主曲率之积称为曲面在该点的高斯曲率，用K表示:网壳按高斯曲率划分有以下三种

(1)零高斯曲率的网壳零高斯曲率是指曲面一个方向的主曲率半径R1=∞,即K1=0;而另一个主曲率半径R2=a或-a(a为某一数值),即K≠0,故又称为单曲网壳.如图3(a)所示。(2)正高斯曲率的网壳正高斯曲率是指曲面的两个方向主曲率同号,均为正或均为负,即K1*K2>0,如图3(b)所示

(3)负高斯曲率的网壳负高斯曲率是指曲面两个主曲率符号相反,即K1*K2<0,这类曲面一个方向是凸面,一个方向是凹面.如图3(c)所示。

图3高斯曲率网壳

3．按曲面外形划分

（1）柱面网壳

柱面网壳是由一根直线沿两根曲率相同的曲线平行移动而成,如图4所示。根据曲线形状不同，有圆柱面网壳、椭圆柱面网壳和抛物线柱面网壳

图4柱面网壳

(2)球面网壳球面网壳是由一母线(平面曲线)绕z轴旋转而成,如图5所示。

图5球面网壳(3)双曲抛物面网壳

双曲抛物面网壳是由一根曲率向下(K1＞o)的抛物线(母线)沿着与之正交的另一根具有曲率向上(K2＜0）的抛物线平行移动而成。该曲面呈马鞍形，如图6所示。其高斯曲率K＜O，适用于矩形、椭圆形及圆形平面。图6双曲抛物而网壳(4)复杂曲面网壳

网壳结构可根据建筑平面、空间和功能的需要，通过对某种基本曲面的切割与组合，可以得到任意平面和各种美观、新颖的复杂曲面。基本形式有柱面的切割与组合、球面的切割与组合、双曲抛物面的切割与组合及柱面与球面的组合等。

4.曲面的形成方法

(1)旋转法

由一根平面曲线作母线，绕其平面内的竖轴在空间旋转而形成的一种曲面，该种曲面称为旋转曲面。如图7所示。(2)平移法

由一平面曲线(母线)在空间沿着另两根(或一根)平面曲线(导线)平行移动而形成的曲面，称为平移曲面。如图8所示。图7旋转曲面

图8平移曲面二、柱面网壳1．单层柱面网壳的形式按网格形式划分，主要有以下几种形式。(1)

单向斜杆型柱面网壳

做法:如图9(a)所示，首先沿弧等分弧长，通过等分点作平行的纵向直线，而将直线等分，作平行于弧线的横线，形成方格，最后每个方格加斜杆，形成单向斜杆型柱面网壳.(2)人字型柱面网壳如图9(b)所示，与单向斜杆型网壳的不同之处在于斜杆布置成人字形。(3)双斜杆型柱面网壳如图9(c)所示，每个方格内设置交叉斜杆，以提高网壳的刚度。(4)联方型柱面网壳如图9(d)所示，其杆件组成菱形两格，杆件夹角为30度~50度。(5)三向网格如图9(e)所示，三向网格可以理解为联方型网格再加上纵向杆件使菱形变为三角形。

图9单层柱面网壳的网格形成2.双层柱面网壳的形式

主要有交叉桁架体系和四角锥体系

(1)交叉桁架体系

单层柱面网壳的各件形式均可成为交叉桁架体系的双层柱面网壳，每个网片形式如图10所示。

图10交叉桁架体系基本单元(2)店四角锥秘体系四角锥亲体系的妙柱面网抵壳形式绞主要有走四种1)正放茫四角沟锥柱阀面网轧壳如图扇11云(a)所示味，由谋正放孔四角截锥体派按一赤定规扁律组呆合而催成，探杆件任种类臂少，肃节点渗构造瓜简单槽，是医目前剪最常疗用的江形式洁。2)正读放抽空尾四角锥跪柱面网括壳如图1泳1(b)所示榆，这济类网虫壳是俘在正烧放四勿角锥正柱面歇网壳放的基替础上面，适取当抽躁掉一门些四疫角锥裙单元绕体件厨的腹铃杆和为下弦辣杆．梁适用松于小阿跨度槐、轻嗽屋面子荷载校。3)斜钟放四角宪锥柱面瘦网壳如图ll升(c)所示，捕这类网呆壳也是炸由四角谷锥体系哑组合而散成，上扇弦网格拘正交斜蜻放，下轿弦网格步正交正凳放.4)棋盘形结四角锥析柱面网番壳如图切11构(d)所示挂，这案类网护壳是身在正播放四屠角锥棵柱面弓网壳烫的基研础上错，除粪周边敢四角捧锥不铅变外耽．中阶间四友角锥汗间隔坟抽空拦，下三弦正脱交斜耽放，光上弦跨正交派正放筹。图11煌双载层柱面箭网壳的炸网格形涛式三、侄球面嘱网壳球面网春壳结构你也是目翻前常用遍的形式蚊之一．椒可分单窗层与双巨层两大桨类。(一)抖单层球张面网壳按网斑格形济式划披分主辆要有蕉7种慎，即挠肋环呈型、辟施威著德勒糟型(Sch耐wed型Ier)、联方型欺、凯威秀特型(Ki协ew枝it纳t)、短程线讲型、三逼向网格灿及两向挪格子型三。1．熄肋环门型球绝面网齿壳肋环型蛙球面网竖壳是从浴肋型穹叶顶发展助起来的。特点:肋环型伪网壳只滥有经向础和纬向欧杆件，拿大部分妥网格呈下梯形。苹由于它纹的杆件状种类少忽，每个饲节点只宪汇交四运根杆件地，故节区点构造稍简单，来但是节羞点一般还为刚性励连接，珠承受节剂点弯矩拦。图12黎肋牢环型球层面网壳2．施弹威德勒贯型球面俗网壳这种咏网壳蹈由经踪蝶向杆刊、纬羞向杆笋和斜颜杆构棚成，建是肋绢环型宝网壳隐的改校进型错。设娘置斜观杆的蚕目的警是为剑了增蛾强网授壳的正刚度茧并能先承受架较大篮的非奔对称紫荷载我。斜杆布吩置方法换主要有助：左斜偷单斜杆蛾、左右社斜单斜当杆、双渣斜杆和怪无纬向俗杆的双陆斜杆。图1驾3冷施谈威德港勒型骑球面勤网壳3．联组方型球窃面网壳特点:(1)累、由左鹿斜杆和讽右斜杆相组成菱莫形网格尝的网壳辛(图1雪4(a)教)，两斜恰杆的泛夹角淋为3见0度题~5孙0度逼，其尚造型绍优美届，通鹅常采全用木适材、砌工字雾钢、巧槽钢醋和钢性筋混辰凝土涉等构场件建浆造。（2肉）、葱为了努增强仰这种糟网壳限的刚荒度和渠稳定荷性能酬，一劳般都免加设巨纬向幕杆件若组成哑三角挑形网秩格(远图1曾4(b))扣。(3悦）、这种休网壳练在非糟常大贼的风佳载及随地震疗灾害坛作用忠下仍祝具有兽良好娱的性漏能，经可用吵于大杨、中熄跨度闸的弯抹顶。图1浇4浓联繁方型娃球面串网壳4．凯闸威特型合球面网娱壳它是由n(n绑＝6、涌8、1僵2……贯)根通长晶的经向魂杆先把忽球面分凭为n个对耽称扇异形曲凳面，壁然后摸在每隙个扇筋形曲呀面内县，再源由纬追向杆叉系和领斜向攀杆系侧将此胜曲面促划分辣为大置小比孔较匀渡称的茧三角叙形网面格(泰图1灶5(a)阅、榨(饱b)畅)，在每孕个扇尖形平寄面中劲各左谅斜杆捧平行每，各惧右斜证杆平攻行，就故这枣种网敞壳亦哄称为师平行躁联方毅型网雹壳。优点：网格大执小匀称紧，内力睡分布均常匀，常甲用于大降、中跨匙度的弯伍顶中。疼如目前靠世界上亲跨度最暖大的新秆奥尔良嚼超级弯六顶，它镇的网壳厦采用了搁12个窜扇形面咳。在实际逆工程中贼，有时输在网壳方的上部咽采用凯柔威特型应而在下宋部采用喇具有纬鹊向杆的灯联方型慈，如图处15(c)纸、(槐d)所示命。图1报5射凯滴威特法型球牌面网党壳5．朗三向喂格子愈型球吼面网亦壳这种哲网壳幻玉的网锡格是腹在球叫面上储用三绑个方齐向的退、相耕交成永60县度的洲大圆海构成滋(图街16嗽)，被或在梦球面圣的水田平投艘影面溪上，咸将跨躲度n等分，酷再作出讲正三角咐形网格睬，投影谜到球面舍上后，莲即可得口到三向搬格子型蜡球面网月壳。这寸种网壳界的每一析杆件都吴是与球招面有相桃同曲率抵中心的故弧的一止部分；蛇它的结询构形式讨优美，疤受力性揪能较好洗，在欧窗洲和日爱本很流馒行，多胶用于中谜、小跨卸度的弯列顶。图1果6讲三留向格叙子型盈球面司网壳6．短抚程线型闲球面网吼壳短程定线型叛球面微网壳粗是多邀面体狭划分愿法中穴最典桌型、票应用渗最广漆的一诸种网兽壳。网格划亭分:皱当选定咏了多面粉体和基汉本三角临形之后原，进行内再划分草的方法并很多，污主要有莫两类，俊第一类算是交替攻划分法水(A1偷te害rn债at门e)这，第二底类是享面心霸划分膏法(Tr江ia粉co解n)，而每一却类又有性不同的崖方法。(1)累交替划泳分法一般减用于暂20酱面体晕，用托划分牧线平赔行于隔基本榆三角就形各园边组啊成网扁格，览划分欧频率N为奇数卖或偶数贿均可。转划分时茄常用的削有三种瓜方法。1)弦劫均分法将多鼠面体谅的基阴本三多角形魄各边贼等分焰若干山点，俱作划修分线商平行纠于该烦三角轰形的开边，蛙形成世三角懒形网初格，酿再将荒各点忆投影沈到外菊接球作面上招，连浊接球单面上尼各点正，即史求得践短程愧线型宋球面阿网格暮(图备21缩慧)。图2l弦均伏分法2)纸等弧坐(等搁角)傻再分灯法首先将即多面体煤的基本进三角形烂的边进泥行二等坟分或三结等分，同并从其肯外接球烛中心将班等分点宣投影到结球面上重，把投董影点连尘线形成脏新多面衬体的棱马(弦)逼，此时算原弦长巧缩小一珠半或1窗／3(狗图22彼).图22谨等恩弧(等躬角)再蝇分法3)等皱分弧边脱法该法与负等弧(骡等角)扩再分法防不同之瓶处是将嚼基本三毫角形各垮边所对匆的弧直厅接进行名等分，错连接球吓面上各楼划分点水，即求禾得短程通线型球旬面网格(2)策面心划骗分法首先驾将多蛇面体遗的基观本三学角形沃的边钟以N次等分法，并在秆划分点盾上以各盲边的垂菊直线相脏连接，多从而构族成了正异三角形妹和直角朱三角形趟的网格乡丰(图2挽3)。居再将基鸦本三角连形各点肃投影到占外接球润球面上厕，连接森这些新吹的点，狡即求得挪短程线肥型球面右网格。面心扩法的月特点诸是划碑分线膜垂直摆于基贩本三揭角形篮的边闸，划基分次洞数仅初限于刑偶数采。由晋于基原本三专角形张的三哥条中逮线交购于面央心，殖故称销为面杀心法尼。图23楼面劣心划分巴法图2煎4狠短猎程线浓球面拉网壳7．两啦向格子重型球面宋网壳这种韵网壳姑一般迟采用齐子午藏线大搬圆划旋分法材构成由四边青形的粒球面沸网格扔，即桌用正茅交的渐子午堵线族核组成饱网格培，如决图2中5所路示。茂子午还线间蛛的夹捷角一蕉般都贷相等某，可驾求得昨全等飘网格辱，如茶不等捉则组谨成不稍等网卧格。图2削5炸二础向格宴子型减球面珍网壳跌网格扯划分(二)裕双层球洲面网壳主要写有交庭叉桁识架系幼和角连锥体腿系两声大类。1．交拘叉桁架贼体系各种领形式虹的单脏层球吩面网叮壳的忧网格询形式惜均可昏适用仆于交愉叉桁雅架系集，只钢要将糠单层稍网壳腐中的些每根放杆件蛇用平待面网类片来刺代替畅，即蜻可形帖成双踢层球逝面网现壳，岗注意浅网片船竖杆妻的方廉向是运通过期球心左的。2．浩角锥闹体系由角锥牙体系组锄成的双跟层球面住网壳的容基本单闸元为四耕角锥或均三角锥恶，而实狠际工程列中以四饥角锥体客居多。玩如图2林6所示绵，为肋驼环型四闲角锥双捡层球面少网壳。房诚为保证俊杆件具雀有合理枯的加工廉长度且葡减少汇环交于中作心点的拒杆件数蹈，网格饭中有过已渡三角策形。图26僚肋掘环型四殊角锥双门层球面迟网壳第二速节泰网墓壳结纷构的导设计一、偿双层逗网壳膊的设仅计双层腰网壳脊结构锐的设志计与刘平板盛网架估基本绍相同处，计珍算模蹦型也梳是采箩用空匀间桁丘架位卫移法交，节逝点假督定为睬铰接迅，杆俩件只菠承受咽轴向顺力，播但有牙以下藏几点敬不同那。1．网坚格形式双层震网壳孩结构塞的网逼格形基式与扇平板畏网架暮相比荣，种洒类大害为减救少，拿由于臣网壳些结构筒除承槽受弯血曲以包外，产尚有歉薄膜虏力的宁作用删，所碍以双暴层网盐壳的甘上弦与杆和礼下弦贩杆都启可以解是受前压的锻，因捆此适猜用于旋平板惰网架暗中的搂上弦训杆短浩、下春弦杆铲长的梁很多闭形式叮，并阅不一痒定适着用于穷双层茶网壳肤。2．网映壳的厚是度双层遣柱面善网壳虑的厚休度可跃取跨唯度的垂1/弓50挡~1胳/2思0；舰双层畅球面冶网壳抽的厚炉度一啄般可埋取跨揉度的摊1/怨60挺~1姜/3腹0。孩研究橡表明读，当瞒双层页网壳合的厚框度在准正常失范围唱内时暖，结摆构不耽会出赢现整仗体失级稳现奥象，圈杆件溉的应贪力用羽得比才较充尽分，铲这也绳是双狱层网芦壳比拒单层录网壳伪经济势的主预要原馋因之炊一。3．种容许刘挠度容许挠球度的控挎制主要星是为消印除使用鼻过程中韵挠度过矿大对人魔们视觉扔和心理甘上造成侄的不舒脾适感，汗属正常香使用极年限状态涂的内容负。网壳结奇构的最胆大挠度察值不应诸超过短晚向跨度突的1/茄400伙。由于厉网壳的路竖向刚岛度较大赚，一般危情况均顺能满足短此要求肥。对于胀悬挑网统壳，其次最大位舞移不应安超过悬掌挑跨度某的1/涉200据。4．杆榜件的计牙算长度针系数由于预双层廊网壳艺中大电多数假上、瓦下弦坏杆均初受压嘉，它尾们对自腹杆泥的转投动约瓜束要摩比网姜架小描，因扒此其堂计算福长度姜与网火架相蜂比稍境有不遍同，焦系数粗值见诞表3佣—3叹所示双层网凶壳杆件蝇的容许游长细比户，对受愧压杆件咳取[λ]＝雅180淋；对受糖拉杆件靠，若承买受静载磁则[λ]鹅＝3晴00尺，若雅直接睛承受绝动载迫则[λ]＝熔250学。5．扑焊接答空心泻球节答点承挽载力当空心跑球直径点为12压0一9揪00mm时，屯其拉耕压极研限承帝载力志设计拿值可弃按下寨式计营算：式中负：Ntc——焊接空匪心球的比轴心受趟拉、受盒压承怒载力己设计值d--课---钢管淡外径舍(mm展)；D--嫌---空心剑球外仗径(mm宁)；t-粒--绵--空心球劝壁厚(mm具)；f--仓---钢球的夫抗拉、片抗压强呜度设计最值(MPa)；d--拿-承载力毕加肋提凳高系数轨，受拉d＝1.绢1,网受压d＝1.罢4,不良加肋时d＝1.季0。6．螺使栓球节忧点设计高强悉度螺趴栓的舰直径捕应由福杆件畏内力湿控制榨。每扎个高出强度略螺栓喷的受狐拉承互载力雷设计拖值,仁应按貌下式启计算隔:3.扁2单层网号壳的设酿计1．普计算择模型单层网毅壳应根糕据节点块类型选蔬择不同帜的模型蝴进行分激析计算街。当采挤用螺栓精球节点支时，应盘采用空恶间杆系可有限元拴法计算卖；当采李用焊接以空心球斜节点时桐，可采庭用空间蚁梁系有掉限元法虏进行分呢析。2．看杆件千及节勉点设深计(1)缴杆件设芝计单层网茫壳杆件址的受力谨一般有抬两种状勉态：一昨种为轴示心受力帝，一种石为拉弯育或压弯次。当网吉壳节森点的凝计算维模型体为铰研接时宜，杆摄件只存承受找轴向掠拉力槐或轴厕向压南力，驳杆件蛮截面抱设计够可参犯考网打架结恼构的阴杆件忆设计绍.当籍网壳粱节点旧的计丈算模敬型为征刚接魔时，懒网壳暖的杆态件除渔承受蚁轴心育力以翻外，派还有应弯矩屑作用长，杆充件应归按偏屠心受艳力构六件进链行设堆计。1)白强度锣验算2)旺稳定访性验究算杆件厕沿两伤个方闯向的涝稳定恼性验禽算公由式参牛考钢肥结构肚设计响规范躬。(2范)节缝点设舰计单层施网壳奇的杆挡件采芹用圆数管时辈，铰甜接节芹点一紫般采激用螺边栓球卫节点虽，刚离接节鹅点一怎般采虾用焊趁接空底心球多节点嗓。具论体采踪蝶用何妙种节耍点形秧式，屿主要领由网日壳结迫构的增跨度此决定追。一芝般认执为当竿单层延网壳丢的跨哨度较络小时瞒可采镇用螺峡栓球乓节点燃，正兽常情暴况下纵均应副采用示焊接箭空心华球节泊点。由于完单层茎网壳稀的杆联端除胜承受牵轴向犹力外垃，尚挎有弯隙矩、竿扭矩栏及剪掉力作疮用。丸精确它计算镰空心抚球节半点在督这种雹内力岩状态疮下的林承载首力比吗较复居杂。乌为简帮化计逐算，驴将空起心球瘦承载写力计抚算公爸式统涛一乘染以一劝受弯滤影响南系数要，作层为其轻在压直弯或违拉弯雹状态踢下的块承载麦力设阻计值包。一我般取液系数茂＝0.8喷。3.3网壳结恋构的温杠度应力顽和装配跳应力网壳稠一般像都用机于大外跨度扯建筑者，往穷往具高有比赞较抬复杂指的几倚何曲谁面，碍在结戚构组伍成上窃也是眨高次折超静样定结柿构。绸为了栋保证膛整体墨结构歼具有铲足够尝的刚革度，袭支座仓通常搜设计喘得十建分刚畅强，筛这样师在温铅度变克化时秀，就米会在计杆件叨、节打点和而支座子内产欧生不扭应忽揉视的智温度睛应力艰。另载外，尾网壳富因制惕作原睛因使植杆件盟具有挂长度独误差详和弯麦曲等沾初始区缺陷哭，在感安装最时就央会产腊生装偶配应瓦力。文由于勺网壳衣是一组种缺价陷敏翅感性伞结构暗，对怪装配警应力封的反剂应也黄是极碰为敏枣感的站。一、温描度应力茫的计算网壳的裁温度应朵力的计皇算应采荡用空间跑杆系有悦限元法语进行突。首先瘦将网壳世各节点吓加以约抵束，根醉据温度沫场分布寨求出因必温度变染化而引矛起的杆伴件固端乏内力和屑各节点顺的不平蓝衡力，怕然后取犯消约束辣，将节川点不平剪衡力反泊向作用叔在节点斜上，求灾出因反努向作用券的节点颈不平衡凶力引起算的仟件匹内力，漂最后将反杆件固违端内力磁与由节璃点不平墓衡力引躲起的杆箱件内力给叠加，仰即求得阅网壳杆绳件的温企度应力腹。温度揭应力炭是由潜于温株度变克形受气到约浆束而担产生砍的，泄降低弱温度置应力点的有冤效方乒法应乳是设床法释徐放温搭度变踢形，身其中镇最易沫实现哥的是奏将支独座设旺计成再弹性泡交座南，但专应注就意支胡座刚否度的肢减少闸会影碍响网刑壳的采稳定览性。三、林装配左应力电的计胞算装配忧应力老往往叠是在缺安装择过程需中由揪于制摸作和赠安装灿等原凤因，历使节央点不穴能达沈到设钉计坐宅标位垃置，哥造成副部分椒节点旨间的长距离尼大于深或小裹于杆说件的伞长度绿，在摇采用谅强迫慨就位辞使杆齐件与块节点抱连接屿的过稻程中敬就产心生了厦装配伸应力皱。由于网巩壳对装赚配应力苍极为敏穴感，一宵般都通执过提高迁制作精林度，选控择合适晚安装方抢法以控购制安装玩精度使宜网壳的销节点和泄杆件都观能较好生地就位耻，装配物应力就尼可减少诞到可以壮不予考洞虑的程介度。当需部要计快算装殃配应鹅力时弄，也德应采别用空晒间杆秩系有避限元纱法，绳采用摧的基俯本原塔理与华计算团温度杀应力热时相遭仿，予即将佣杆件女长度惭的误侨差比若拟为召由温患度引鞋起的淘伸长等或缩妄短即盒可。3.遍4网壳结灿构的抗乒震计算网壳结疫构的动壳力特性寄与网架伐结构相句比，都牲具有频遥谱相当填密集的圣特点，决不同之居处在于裕水平跨劲度方向稀的网架灶结构的杠振型以弱竖向为喝主，而偷网壳结挥构则是齿水平与阻竖向振瞒型均有纲，这主硬要与网登壳结构岩的矢跨声比有关堪.在设衔防烈度盖为8度秒或9度尾地面必鸣须进行棵网壳结绕构水平绳与竖向蓝抗震计允算；在鱼设防烈剂度为7德度的地镜区，可缎不进行篇竖向抗始震计算使，但必更须进行英水平抗含震计算析.对网壳呈结构进代行地震柄反应计单算时可溜采用振兄型分解于反应谱优法，计抛算时参废与组合古的振型扶数量宜伍取n＝产20成。对于体估型复杂踩或重要退的大跨娃度网壳聪结构，挪应采用什时程分役析法进讨行补充充验算。会应根据避建筑场厌地类别殿和设计絮地震分橡组选用席不少于稻二组的腿实际强召震记录折和一组溪人工模花拟的加支进度时括程曲线虎，其加困速度时膀程的最啦大值可渠按表3支—6采照用。表3—6蒜时程分恋析所用鞋地震加岭速度时旬程曲线扭的最大润值腔(cm破／s)注：负括号炒内数轧值用构于设傍计基身本地狂震加纤速度为0.蒙15g和0栽.3预0g的地区网壳惑结构暂的抗竭震分钓析需析分两茅阶段拉进行敬：第一阶道段为多旱遇地震忧作用下火的分析剩。网壳暮在多遇着地震时垦应处于为弹性阶成段，因抛此应作掀弹性时膀程分析菜，根据锦求得的建内力按症荷载组粱合的规喇定进行赤杆件和秒节点设昏计。第二阶锤段为罕些遇地震晨作用下嚼的分析傍.网壳烤在罕遏逝地震作良用下处换于弹塑值性阶段慈，应作乱弹塑性碎时程分辩析，用豪以校核睡网壳的豆位移以谦及是否态会发生拨倒塌。3.5网壳结枯构的稳淹定一、马结构稳惩定性的席概念结构的陈稳定性昂是指结汇构平衡壤状态的选稳定性切。任何症结构的翅平衡状浑态可能浇有三种仆形式，拼即稳定还的平衡材状态、虑不稳定拾的平衡迟状态和辰随遇平缩慧衡状态歌.假设尽结构仪在平翅衡状附态附疯近作毒无限通小偏粪离后必，如航果结尺构仍滋能恢误复到三原平村衡状广态，唉则这揭种平沾衡状扫态为薯稳定胀的平砌衡状勒态；缩慧如果接结构妇在微巩小扰摩动作逢用下袄偏离掉其平莲衡状杠态后往，不腰能再庄恢复贩到原耐平衡软状态啄，反冤而继馒续偏摸离下棍去，高则这究种平朝衡状啄态为肝不稳冷定的集平衡招状态挂；如荷果结泳构偏标离其译平衡差状态稍后，杀既不底恢复么到原辜平衡宇状态界，也姐不继他续偏虚离下跃去，妈而是型在新凭的位享置形卖成新棋的平缠衡，内则这紧种平里衡状膨态为蠢随遇掏平衡套状态歼.平买衡状源态的谈稳定尽性如葱图2烤7所防示。(a)稳定烘的平双衡状墙态热(b)不稳定置的平衡台状态鞋(c)随遇肝平衡浸状态图27出平脸衡状态亭分类二、结哑构失稳贯及失稳众的种类1．失妈稳受一鸭定荷违载作扒用的饼结构漫处于波稳定困的平炭衡状枣态，移当该田荷载聚达到熔某一毯值时姥，若王增加忙一微柄小增览量，首结构经的平狗衡位疫形将杠发生贩很大较变化焦，结固构由跌原平鼓衡状瓜态经造过不罢稳定迹的平确衡状权态而送到达籍一个拿新的虾稳定妻的平笑衡状决态，恰这一绳过程绸就是慕失稳控或屈恭曲，僵相应老的荷僻载称诉为临温界荷夫载或溉屈曲垫荷载则.2．赞失稳睁的种漫类根据带结构飞在失芒稳过脊程中裁平衡纺位形刃是否担发生私质变内，结全构的你屈曲族一般扎可以印分为愁第一贴类屈蚊曲(多分枝谜点屈靠曲)哥和第辟二类珠屈曲滚(极扇值点孕屈曲拴).(a)分枝荣点屈赌曲源(b)极值碑点屈笨曲图28讯失磨稳的种席类三、禽网壳夸结构园的屈斗曲分露析屈曲绢分析园的目腐的是扔确定赶结构肥从稳渣定的苍平衡绝状态灾变为灵不稳盯定的芽平衡名状态撇时的正临界厘荷载橡及其渗屈曲谈模态云的形俊状。傍目前社普遍报采用腿的两妙种方农法是礼理想俩结构述的线订性屈顶曲分表析(撞特征阔值屈让曲分声析)走和缺愈陷结辅构的总非线摧性全祥过程姐分析哭(非流线性苏屈曲腊分析朝)。1、新线性伤屈曲常分析线性屈屿曲分析炒用来预怠测一个离理想线腊性结构并的理论哨屈曲强剑度，优刃点是无提须进行夸复杂的构非线性湿分析，蜜即可获兼得结构学的临界梦荷载和颜屈曲模宇态，并晃可为非股线性屈舰曲分析啊提供参洪考荷载找值.2、非浮线性屈送曲分析为了挪考虑挎初始染缺陷颜对结蛇构理泥论屈长曲强鞠度的喂影响巧，必啄须对迫结构返进行扶基于熊大挠腥度理莫论的柄非线槽性屈鸟曲分供析。四、皇临界笨点的迅判别痛准则结构星在某初一特鸽定平演衡状啄态的拦稳定志性能罩可以被由它序当时抹的切努线刚电度短卧阵来念判别闲：正归定的伸切线石刚度翼矩阵建对应尽于结伏构的芝稳定果平衡咸状态鄙；非喝正定评的切忧线刚喊度矩押阵对阔应于奋结构侦的不岸稳定痒平衡题状态吉；而扮奇异订的切确线刚戒度矩昌阵则犯对应卫于结俊构的前临界会状态心.剖矩阵决是否幻玉正定赠需根税据定欣义来库判别壳：如性果矩宣阵左含上角荷各阶袭主子罢式的妙行列盾式都鼻大于喘零，幼则矩薯阵是断正定短的；继如果例有部肿分主圣子式萝的行克列式拉小于医零，缸则矩在阵是蹦非正透定的模；如泽果矩红阵的轨行列孕式等勿于零扬，则呀矩阵释是奇朴异的蚊.图29蹲极值对点判别轨一经图佳30厕极值点工判别二植图31情分枝扰点判别五、初汪始缺陷风的影响对于单卖层网壳械结构等寒缺陷敏绣感性结助构，其萍临界荷话载可能袭会因极坛小的初荣始缺陷箭而大大宽降低。付结构的嫌初始缺洗陷对于衔极值点辅失稳和奸分枝点警失稳的慕影响是赌不同的毕。如果妹理想结早构的失遵稳属极铺值点失衡稳，则絮考虑初咐始缺陷门以后，愈结构仍桥发生极年值点失赛稳，但帅临界荷冤载一般卫情况均老有不同毒程度的黄降低。餐对分枝买点失稳奔情况，短初始缺惩陷将可塔能使分浴枝点失妇稳转化嗽为极值楼点失稳小而降低砍结构的王临界荷捐载值。盐对单层亲网壳结算构，初池始缺陷蚁主要表抽现为节就点的几治何偏差辰。在理旱论研发究中前，通纵常可糟以采拳用以悉下两锣种方先法进习行缺谱陷分支析。1、俱随机队缺陷框模态拾法该方法印认为，足结构的耗初始缺悔陷受各斯种不定溪因素的抹影响，洗如施工阅工艺、必现场条莲件等，榜因此结泪构的初斜始缺陷员是随机行变化的捕。虽然绿其大小贴及分布翠无法预番先确定末，但可承以假定异每个节察点的几服何偏差游近似符贫合正态绣分布，藏用正态通随机变丽量模拟庭每个节叉点的几必何偏差伏，然后贱对缺陷倡结构进民行稳定师性分析毯，取所志得临界疾荷载最录小值作气为实际诸结构的抖临界荷错载。该方法仗能较为扭真实地舌反应实锡际结构积的稳定星性能，涂但由于悠需要对耐不同缺璃陷分布侨进行多路次的反算复计算膛后才能义确定结垫构的临胀界荷载杂值，因容此计算小量太大亭。2、一裂致缺陷附模态法初始银缺陷道对结棉构稳课定性强影响搜的程箭度不启仅取牙决于崇缺陷散的大零小，过还取栋决于拉缺陷垦的分产布。一致缺驼陷模态钞法的基轻本思想葱就是采览用对结很构稳定嫁性最不五利的缺敬陷分布垃对缺陷它结构进掩行稳定芬性分析钓，因此万只需对奸具有与矿结构屈槐曲最低歉阶模态蚀一致的野初始缺钱陷的缺乐陷结构剖进行稳绵定性分茧析，得共到的临弄界荷载规即可作所为实际馅结构的篇临界荷杰载。可以烟认为享，初恩始缺霜陷对漏结构锯稳定闷性的取影响丝式本质托上类辽似于谜平衡债路径拦转换寻时对疫结构您施加芝的人稿为扰估动，单不同捷之处柱在于抄初始战缺陷守的扰漠动作楚用是索在结宋构一咸开始胆承受久荷载敞时就痒存在戒的。豪当荷逗载较耻小时思，结辜构变稳形也近较小养，此拐时结拥构刚责度较沃大，惠初始榴缺陷潮的扰摄动对灾结构巴的影株响较苹小；厉但当沈荷载爽接近丢临界摩荷载武时，胃结构腔刚度刊矩阵逆趋于陕奇异扁，即午使是重很小钓的扰宿动也税将使罚结构驻沿扰或动方竹向发瓦生较谅大的驶变形械，此活时初记始缺搂陷的铺扰动区作用兆将十携分显颈著。六、实拖用设计腰方法单层球潜面网壳围结构、漆柱面网创壳结构洗及厚度对小于正塑常范围默(球面岛网壳为L/她60招，柱面耍网壳泻为L/5榆0,L为结旺构跨拥度)贿的双铺层网闻壳均讨应进茧行稳浩定性矿计算插。1、全冲过程分痰析网壳结乖构的稳焰定性可靠按考虑慕几何非慰线性的劝有限元界分析方惜法(荷绑载一位痛移全过欲程分析史)进行奥分析，爸分析中摆可假定柏材料保刑持为线抹弹性。宪其全过造程分析嗽可按满堤跨均布区荷载进权行，圆魂柱面网影壳结构着应补充象考虑半和跨活荷横载分布四.分仇析时应没考虑初膛始几何景缺陷的边影响，柔并取结断构的最按低阶屈叛曲模态储作为初雄始缺陷权分布模触态。其叙最大值推可按容就许安装菠偏差采车用，但谢不小于拖网壳跨牛度的1柄/30泰0.由网壳侄结构的蓝全过程垫分析求催得的第晨一个临楼界点处奏的荷载雹值，可失作为该静网壳的巾临界荷栋载Pcr;将临薪界荷预载除共以安阀全系解数以忍后即镇为网呈壳结英构的扭容许找承载裤力标叨准值阻，即式中K—驼—安全逮系数汉，可该取K＝屋5。2、亭近似爪计算当单层领球面网炒壳结构哑的跨度烂小于4任5m，单层愧柱面况网壳劲的跨孙度小报于1馒8m时，她其容凭许荷义载标险准值Pcr可按讯下列雾公式毁近似痰计算陶。（1决）单享层球陪面网乘壳式中B——网壳滋的等岩效薄坑膜刚晌度(kN／m导)D—网壳概的等端效抗稿弯刚泻度(kN／m洋)r—蝇—球面的火曲率半无径(m)。当网壳更径向和拾环向的碍等效刚那度不相撤同时，可采浅用两迁个方凑向的爽平均瓜值。（2）瓶单层柱显面网壳①当网早壳为四腰边支承秘，即两吊纵边固疼定铰支辰(或固拼结)，疯而两端途铰支在柱刚性横淡隔上时式中文：L、阀B、眼f、恒r-弄--方--圆柱面络网壳的台总长度料、宽度光、矢高能和曲枝率半弓径(m)探；D、D运---舞--圆柱面蛙网壳纵舒向(零恐曲率方而向)和横初向(略圆弧册方向蓄)的码等效布抗弯更刚度性(kN·藏m)；B--款---圆柱戒面网皆壳横蛮向等仍效薄海膜刚愧度(kN／奋m)。当圆柱辣面网壳盐的长宽客比(L／B至)不大于安1.2抵时，由沉式(3延—18去)算出悟的容许墓承载力你尚应乘托以下列张考虑荷随载不对练称分布戒影响的尊折减系侄数μ，此式的挽适用范话围为q／g鸭＝0—鹅2②当溪网壳络仅沿财两纵厦边支黄承时恼,③当土网壳确为两瓦端支片承时搬,式中：BEL-世---馋---圆柱面罚网壳纵罗向等效你薄膜刚划度(kN／粘m)；I、尽I疑--份--慌-边梁水旷平方向尤和竖向荷的线刚纲度(kN誉·m)。对于桁睡架式边蜘梁，其配水平方尚向和竖档向的线矛刚度可房诚按下式飞计算：式中A、锻A—受—两根久弦杆冻的截诸面面嗽积；a、归a—聋—相应的绍形心距。两端挂支承妻的单串层圆质柱面痒网壳给尚应多考虑泥荷载不对称封分布的纷影响，已其折减下系统μ按下式冶计算叙：适用范罢围为L／壶B＝煌1．况0—补2．薄5网壳常颗用的网己格形式渗可归纳翁为三种交类型，劳如图3获2所示(a)舟K型网格泛(b)斜杆型汤网格为(c)三向型巷网格图32三种哄典型培的网芳格形针式3.宇6单双挠层网瓣壳及泥弦支袍穹顶由于单饿层网壳块的承载饮力较低灰，设计弟主要由醉稳定控飞制，材报料的实撑际工作诸应力仅骄为允许锯应力的l／俗10一l／6虚。为提冷高其棍承载深力，蔽下面耻简单世讲述归两种楚单层耳网壳杨结构灵的改与进形企式，龟即单纳双层秆网壳毙及弦响支穹王顶。一、单世双层网恼壳单双响层网层壳主鼠要有戒三种筐形式厘：周茂边双灯层中素部单磁层网雄壳、芽局部大双层吃抽空堪网壳垮及带结肋局酬部双击层网趋壳。1、梅周边喷双层眉中部嗽单层俘球面恒网壳足结构网壳妙的边麦缘为耳双层僻，可钓承受爪比较望大的米支座得反力损，并硬能有走效地它将反五力扩床散开重，建聪筑上蓄感觉箱稳重急；中笛间部寄分为苍单层仁网壳谊，简疮洁明心快，餐视觉疾效果换好。毫单层灾区域原可采恰用各翁种单句层网之壳形挽式，冤如肋葵环形桑、联足方型虚、施运威德歪勒型劣、凯梳威特担型、鼓矩程柄线型站、三驻向网误格型终；双恐层区裤域可未采用驾各种拳双层狡体系哥，包犯括交惊叉衍壮架系尘、四扰角锥委和三化角锥柴体系狸。单避层和岩双层绵的具技体形构式可哲根据宪建筑塘、结籍构受平力和简经济龙性进敌行合歇理组购合，府在结敏合部丹(过域渡区胳域)夫对网朴格构追造作尺适当群处理驴。图33闷为肋环恰型、联量合型、龙短程线衣型和角荐锥型的肾中部单损层周边抬双层球渡面网壳露体系，驳它们皆谣基于典待型的双钢层网壳豆；图3崭4为另度一形式议，其中猛部为凯埋威特型以与联方脖型的组吩合，周遥边部分渠为变厚浪度双层债抽空四标角锥体肺系。图33降周帝边双层疲中部单触层球壳滚体系图34周边垒双层桌中部暂单层骨球壳刃体系闭二2、谋双层笨抽空满网壳这种网尺壳的设至计不受糊单层网奏壳稳定桂性控制猜,可汽充分发浮挥网壳朴杆件的班承载能滋力,采皇用一般查网架结番构的分凤析方法珍和通用荒程序便据能进行袋结构计惰采用一灿般网架秘结构的工分析方悦法和通柏用程序四便能进惧行结构侦计算。银从结构故上讲,烛这种细网壳实剂际上是磁一种抽渔空的双滥层网壳谁，其上艘弦杆件类形成三叮角形网催格,存下弦杆洲件沿径马向、次昨径向及壁环向布第置,邪而腹杆蜓的设置键原则是寺使所有浓的上弦般节点至坡少有一猛根腹秆框与下弦乓节点相呜连,识以确保朝网壳的屡任意位舟置都不幼具有单侵层网壳来的受力讨特点,歌因而尾也就不捉会发生谎单层网浮壳的失峰稳破坏帝。图41呜局撑部双层茅网壳结涨构的构驾成图(具1／6冈)3．带登肋局部爷双层网乘壳带肋士局部卡双层菜网壳运的构些成基屑于单杏层网手壳，惯在单谣层网屑壳的范主肋恶增加鹿下弦虫(或堆上弦队)以喜及相需应的添腹杆般，可表形成蔬两种柱形式慈的带山肋局秀部双撤层网吩壳。所如图顽43厨(a)西、邀(罪b)所示跳。(a)所示浆网壳轿的外哭弦节亏点位扎于球废面上衰，便雾于覆毯盖，炉内弦克主肋个为空煌间衍动架体让系；血图4招3(b)所示魔网壳皆的内扛弦节抛点位钻于球捡面上永，便知于内阴部装磁演，经外弦准主肋朽空间哪衍架棋呈现宜巨型循拱，类给人待以清租晰的哪力流最传递版和稳揪定之衰感。图4品3伍带蔬肋局工部双流层网泡壳二、弦崇支弯项11、泥弦支弯恩顶结构奖的产生住及构成弦支喘穹顶着(Sus清pen—Do筒me)是由蔬日本活法政夏大学滨川口猎卫教荡授等驾学者谷将索煮穹顶央等张慰拉整肉体结目构的忆一些干思路理应用刚于单