网壳与悬索结构

网壳与悬索结构

网架结构是一个以受弯为主体的平板，而网壳结构以其合理的受力形态，形成较为优越的结构体系。可以说它不仅仅依赖材料本身的强度，而是以曲面造型改变结构的受力，成为以薄膜内力为主要受力模式的结构形态，跨越更大跨度。不仅如此，这种结构以其优美的造型激发了建筑师及人们的想象力。随着结构理论及实验研究的不断深入，计算机技术的不断发展，越来越多的建筑采用了这种结构形式。3.1网壳结构的特点特点：⑴采用相同的格子和尺寸较小的单元，可以跨越较大的跨度。⑵各杆件没有鲜明的主次关系，受力均匀；网壳结构的轻型化是它的重要特征。⑶构件标准化、规格化，制造工厂化。⑷建筑造型美观。⑸受力合理，综合效益好。跨度650m的网壳蓝图200m、500m、1000m网壳蓝图重庆奥林匹克体育中心体育场跨度直线距离312米，网壳纵向宽度78米，最大悬挑梁长度68米，主拱高度70.3米，网壳为双层，上下弦杆高度为4.5米，单块网壳为17400平方米，两块网壳由3672只焊接球、16500根钢管杆件组成。3.2网壳结构的起源和发展Vi虏ct贩or尘ia浊r丘eg呀ia而王拉莲3.绞3田网叔壳曲铃面的度形式1增壳体领的概遵念被两棵个几炭何曲护面所撞限的资物体荷称为壳体；这两拨个曲穗面之半间的轻距离蹲称为壳体渴的厚熟度；等分忙壳体国各点紫厚度神的几晕何曲富面称雾为壳战体的中曲相面；过曲完面上m点法选线可泡作无您数个法截题面，得陷到无影数个法截肢线，这悦组法我截线绞分别趟对应江一组条曲率愁，这浑些曲结率有两个毕极值，称诞为m点两槐个主曲牲率k1、K2，对应尿的主渡曲率暮半径甘为R1R2，这寺一对踩主曲赠率方壳向(主方膜向)是相祖互正复交的千。高斯界曲率:T=闹K1×K2=1揪/R1×1挖/R2；零高议斯曲观率网气壳，即k1=0，k2不等胁于0，——单曲辆网壳包；若k2=0成为反平板渗网架女；正高望斯曲倦率，即Kl×k2>0；负高斯手曲率习网壳依，是指路两个棉主曲茫率k1×k2<0；等厚舒度壳艘和变辽厚度深壳；薄壳护、中庙厚壳冲和厚辫壳：当壳结体的拦厚度因远小恨于它惨的最芒小曲忘率半虾径时帆，成斜为薄怜壳；踏反之划称为栗厚壳卵或中让厚度唉壳。妻在网养壳结火构工唯程中自一般戒为等费厚度怨的薄迁壳。典型悼曲面蒜与非装典型挂曲面。曲硬面分骂为两舰大类英，一承是可旁由几聋何学绍方程绑表达窄的几蜜何曲谎面，狮亦称肌为典谦型曲逝面，待如球暮面、聚圆柱取面、榨抛物么曲面多等；虚另一叹类是给不易害用几融何学制方程易来表横达的泊非几努何学荷曲面锅亦称诱非典醒型曲漏面。2斧基岩本曲客面的稿形成比方法（1）乡丰旋转踢法形取成曲它面一条碎平面拉曲线将C绕摩该平转面内阔某一种给定战的直杂线L抛旋转排一周俭，由喜此形参成的信曲面气称为旋转贸面，以稍旋转劣面为炮中曲窄面的阔壳体成称为旋转构壳。动秧曲线蜜C称苏为母线，而贱定直找线L均称为旋转俗轴，如欠图所毁示。球面菜网壳旋转直椭圆鞭面旋转阶抛物枯面旋转皆双曲尝面圆锥蚁面柱面（2跨）平催移法嚷形成域曲面由一龙根平姥面曲才线(母线赏C)沿辱着二块根不酿在同值一平伸面的费平面否曲线验(导线桃L)平愚移后刚形成缺的曲支面，沸这种越曲面源称为尤平移速曲面柄，如社图所荡示。柱面梯网壳柱状渡面椭圆嫁抛物魂面双曲咬抛物缺面1.模网壳喂形式网壳偿按组绕成层肿数分买为单中层网册壳和拨双层胖网壳单层琴柱面税网壳3.算4也网箱壳结励构的揉形式双层等柱面锅网壳按曲厦面外折形分躺类则洒有球面坏网架柱面陆网壳单层吹球面歇网壳日本肿名古叮屋网岩壳穹沙顶切割馒或组顾合形叶成曲践面网盯壳球面员切割圈网壳平板工组合景球面薪网壳其它嚼曲面前网壳上海素世博薄会阳田光谷。高差40坡米，拔下小墓上大沫的悬洽挑式歇单层贸网壳六结构投，上艳口最星大直涉径为震90易米。国家丈羽毛隙球馆爬（北甜京工榆业大株学体哭育馆冈）球壳姜形，蓝长约很15们0m脊，宽肢约1遭20喊m，冰主体姿结构伤采用岁弦支车穹顶厨结构宣，上按弦为女单层渣网壳将，下驳弦环子向为钟拉索铁，径桃向为暖钢拉谅杆；仪外挑吗部分腔采用藏悬挑厅变截并面H断型钢眼梁。中国熟航海枕博物课馆中包央帆错体双向锐交叉策桁架抢构成决空间突网格明壳体属，两趴瓣壳继体旋笛转对渠称，苦在高贯度约妖4他1秧米铰骡点相镰倚靠乘，总同高度奇5肌7.码8m繁、停跨度止6杆6.付0m2旅单层长柱面仙网壳挖的网锁格形撤式单向唇斜杆交叉梦斜杆联方富形三向桨网格3肿单层镜球面律网壳园的网歌格形炭式（1）肋犯环形村单层编球面榴网壳（2嘴）拉施威狱德勒篇型(肋斤环斜涌杆)（3眯）红三体向网丝式格（4披）挣联方孤形单层摩壳的演特点仗(跨揪度不拜宜超将过4孔0米糊)刚度除差节点叔必须穴刚接掩，以谣传递岔剪力界弯矩动力碑性能斜分析歉（地再震和至风振销）稳定拦问题窄非常喜重要4渠双笨层网臣壳的谊网格杜形式正放蓝四角桌锥柱角面网挎壳正放欣抽空损四角滋锥柱是面网杀壳斜置妨正放脱四角录锥柱谢面网苍壳三角龟锥柱气面网曲壳抽空距三角岛锥柱再面网逼壳双层由网壳伟的网培格形朴式：1.交叉食桁架破体系续(略接)2.四角戚锥体系3.三角誓锥体系网壳默结构尖在直女接和交间接蠢作用台下的针内力嘱、位沾移及杰整体棉稳定箭计算抹除工仰作荷绑载之台外，夕还应书根据相具体等情况坛包括菜地震替、温观度变衡化、旷支座婚沉降圈及施茄工安坊装荷溜载等小效应猾。网壳御的永喘久荷投载有印：（1）网诞壳自思重；沫（2）屋称面材咱料的优重力售；（3）吊削顶材虫料的牵重力;（4)设备何管道半的重巡寿力。网壳念结构身的可萌变荷恋载有测：（1）屋读面活办荷载慢；（2）雪朱荷载闻；持（3）风幕荷载买。1.堤网壳最的一合般计灾算原街则3.诞5网壳友的设曲计及心计算网壳恼结构址具有浸很强竿的非狂线性浩性能惑，抗遇震分狼析宜决采用置时程趋分析情法。双层件网壳舰符合准下列嫂条件要之一时者可转不考孤虑温田度应瞎力的植影响帐：（1）支快座节旷点的王构造排允许仔网壳友侧移捎且其妖侧移款值等居于或绞大于公式的计梦算值良；（2）周愚边支宿承于鸡独立馋柱，阻且网早壳在休验算陵方向叔跨度便小于40爽m；（3）支嫩承网府壳的壳柱在有单位举水平葡力作迈用于当柱顶还时，青柱顶级位移仿大于茎或等韵于式公式的计伤算值患。不符掀合上用述条稀件时俭，网陵壳应拴考虑思温度孝应力妄的影纪响。壮设计袋中考秃虑的幕温度旦应力凉情况众一般垫有两嫩种：剃（1）整出个网机壳有历温度刘变化颠；（2）双馅层网粱壳上踏下层难有温彻度差△t。网壳豪应按进最不肌利的虏荷载誓效应辰组合宪进行锹设计陶。对象于非希抗震语设计顷荷载阅效应痕组合体应按禾现行刷国家幻玉标准《建筑济结构惧荷载谨规范》（GB卵5习00注09期—据20溜01）进虑行计论算。对抗谜震设要计，梁荷载酷效应位组合减应按修国家愧标准《建筑剩抗震开设计轨规范》(四G冤B秃50倘01采1—学2尚00年1）进腿行计骨算。2.虑网胃壳的凳内力榨分析网壳塑是一角个准怎柔性育的高寻次超关静定林结构目前潮单层意网壳土计算姥主要碗是考宣虑几们何非并线性体的有揉限单黄元法考虑余与不等考虑俊几何帝非线待性的论有限胳单元牵法的哨区别唇在于匀前者雀考虑坝网壳勿变形薄对内逼力的犬影响3.网壳唇的稳逮定性网壳树的稳淹定性扶计算徐可采尿用非演线性近有限需单元硬法，嗓取结墓构刚度矩皱阵的钟行列威式之父值等宾于零封作骂为确买定临宅界荷杯载的吗准则，抱即：de浆t[懒K]牌=0刚度碌矩阵核[K寺]应尝包含捧所有步的非锐线性负因素腊，使矮d出et桑[K汉]=蛾0的荷载咱即为桥临界轨荷载鲁{P毯}c警r表。注意痒：在设拳计工梁作中查需要克引进壶临界落荷载凳的折下减系潜数不同平的网脸壳不希能用废相同羡的折伯减系淹数网壳士杆件户的计银算长扑度和摩容许小长细隐比可为按下街表采陶用。单层长网壳慨杆件蚂计算胜长度

壳体平面内壳体平面外0.9LL4.黄网壳乎杆件歼及节腾点设柱计

连接形式

弦杆腹杆支座腹杆其他腹杆螺栓球点lll焊接球结点0.9l0.9l0.9l板节点ll0.9l

网壳类别

压杆拉杆静荷载动荷载双层网壳200300250单层网壳150300250网壳炸杆件抄容许楼长细别比双层株网壳正杆件旨计算朗长度3.纤5马悬索愉结构1特点轴向裤拉伸槐抵抗省外荷上作用风，充命分利乏用钢茎材强较度施工称方便际，费案用低便于覆建筑挽造型2单层悬索麦结构平行伴布置阳形式(跨度皆可达80双m，德国搜多特披蒙特新一展膨览厅询，19载56)水平研梁和冷框架贼一起承受拣悬索瞧拉力水平传梁承受嚼悬索气拉力悬索鲁直接锚挂汁于框狱架斜拉况索将悬索挤拉力拉向葛地锚幅射转式布严置形争式(琴适用递于圆位形，织椭圆夫形平籍面)下凹秋双曲主率碟铁形屋只面不便斤于排距水，向最大浑的碟形熔屋面需：美国烦阿拉美达蹈比赛蛋馆，路跨径12闸8m(19柄67哗)伞形耀屋面最大券的伞谷形屋更面：前苏穴联伊争利姆巩斯克汽车乡丰库，协跨径20招6m受拉捡内环陶采用烤钢制去，受渴压外起环采尖用钢水筋混佩凝土差制作巨。可坊比平格行布暴置做梅到较膀大跨传度。网状森布置上形式(适社用于带圆形嗓，矩其形等竿各种援平面)设计体要点单层剥悬索用体系通垂跨续比经经验取盈值：1/艳201今/1辞0加科强形鼓状稳撤定性安的措池施：采用酷重屋嘉面采用抓预应坦力钢首筋混累凝土环悬挂春薄壳采用饭横向咽加劲羊构件两向坝索正伤交布燃置屋面油板规蔑格统首一边缘围构件得弯矩肆大于幅策射式迹布置3鼻双层悬索吴结构一般验形式由下宵凹的萍承重箱索，废上凸益的稳分定索代及它镜们之腥间的效连系煤杆组捆成承重市索垂顶跨比盗一般鱼取1/构201疑/1蚀5，稳军定索悼拱跨雅比一净般取1/融201雀/2请5平行桥布置牵形式幅射炊式及迷网状刷布置搏形式上索版既是桶稳定北索，战又直煎接承恒载a)双层止内环荐梁b)双层气外环丑梁c)双层辈内外窝环梁d)单层见外环会梁网寇状布粉置e)双层掩外环沿梁网牺状布庙置鞍形笼索网挖布置裂形式4一些细典型攻建筑单层棒悬索德国堵乌柏漂特市锤游泳泉馆德国吩多特夹蒙特谷展览梦大厅前苏垃联克喝达斯锅若牙牵尔斯子克车逝库日本端古川称市民束会馆双层湿悬索瑞典推斯德带哥尔疼摩约众翰尼服绍夫守滑冰都场芬兰接赫尔购辛基挠冰上仿运动录场德国乱法兰置克福民机动隙车检步修场罗马舌尼亚瘦布加更勒斯伶特文援体宫鞍形垄索网前南姐斯拉备夫莱开士科俯瓦克杰纺织勤博览游馆加拿催大卡视尔加惨里滑孩冰馆我国贩悬索重结构街工程摘一览闲表工程名称平面及尺寸建成年份车辐式双层索系

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广汉市文体馆

圆形，直径94m

圆形，直径61m

圆形，直径44m

1961

1979

1991双曲抛物面索网

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椭圆形，24.6×36.6m

椭圆形，60m×80m

椭圆形，36m×50m

1965

1967

1977平行双层空间索系

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矩形，59m×72m

1986平行双层平面索系（索桁架）

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矩形，43m×44m

1991单层平行索系

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矩形，54m×38m

矩形，36m×27m

矩形，54m×38m

矩