文档介绍：第二篇 结构体系篇
第八章 大跨度建筑结构
第一节 薄壁空间结构
一、概述
（一）薄壳结构概念
1、概念
壳体结构：一般是由上下两个几何曲面构成的空间薄壁结构。
两个曲面之间的距离称为壳体的厚度t。
当t不随坐标位置的不同而改变，称为等厚度壳，反之称为变厚度壳。
当t远小于壳体的最小曲率半径R时，称为薄壳，反之称为厚壳或中厚 度壳。
工程中一般属于薄壳结构。
2、特点
薄壳结构空间整体工作性能良好，内力比较均匀，是一种强度高、刚度大、材料省、既经济又合理的结构形式。
在杆系结构中，拱式结构比梁式结构受力合理、节省材料。
在面结构中，情况类似。平板主要受力矩的作用，而薄壳结构则主要靠曲面内的双向轴力和顺剪力承重。壳体结构的强度和刚度主要是其几何形状的合理性，而不是以增大其结构截面尺寸取得的。
（二）薄壳结构的曲面形式
1、旋转曲面
由一条平面曲线绕着该平面内某一给定的直线旋转一周所形成的曲面称为旋转曲面。
以旋转曲面为中曲面的壳体称为旋转壳。那条动曲线称为母线，定直线称为旋转轴。
由于母线形状的不同，旋转壳又可分为球形壳，椭球壳、抛物球壳、圆柱壳、锥形壳等。
椭圆抛物面
双曲抛物面
2、平移曲面
由一条竖向曲线作母线沿着另一条竖向曲线（导线）平行移动所形成的曲面称为平移曲面。
在房屋建筑中常见的平移曲面有椭圆抛物面和双曲抛物面，所形成的壳体称为椭圆抛物面壳和双曲抛物面壳。
3、直纹曲面
由一段直线（母线）的两端分别沿二固定曲线（导线）移动所形成的曲面称为直纹曲面。
房屋建筑中常用的有柱形曲面、劈锥曲面、扭曲面等。
柱形面：由一段直线作沿着二条相同且平行的曲线（导线）平行移动所形成的曲面。根据导线形状的不同，柱形面可分为圆柱面、椭圆柱面、抛物柱面等。
劈锥曲面：是由一段直线一端沿抛物线（或圆弧）另一端沿直线、与指向平面平行移动所形成的曲面。
劈锥曲面
扭曲面：由一段直线作母线沿两根相互倾斜但又不相交的直导线平行移动所形成的曲面。
扭曲面
a 图可以看成是直母线cd沿直导线ad、bc平行移动所形成。
扭曲面也可以看成是双曲抛物面的一部分，因双曲抛物面也是直纹曲面，从直纹方向截取一部分，如图中的abcd，即为扭曲面。
直纹曲面壳体的特点是施工时模板制作方便，在工程中应用较多。