文档介绍：第三章 网壳结构
网壳结构的形式与选型
网壳结构分析
网壳结构的杆件设计和节点构造
网壳结构的施工和验收
第二节 网壳结构的形式与选型
网壳结构：杆件按一定规律布置，通过节点连接而成的曲面状空间杆系结构。
处是将基本三角形各边所对的弧直接进行等分，连接球面上各划分点，即求得短程线型球面网格
(2)面心划分法
首先将多面体的基本三角形的边以N次等分，并在划分点上以各边的垂直线相连接，从而构成了正三角形和直角三角形的网格(图23)。再将基本三角形各点投影到外接球球面上，连接这些新的点，即求得短程线型球面网格。
面心法的特点是划分线垂直于基本三角形的边，划分次数仅限于偶数。由于基本三角形的三条中线交于面心，故称为面心法。
图23 面心划分法
图24 短程线球面网壳
蒙
特
利
尔
世
博
会
球面网壳通过一定形式的切割，还可以切割出各种不同的平面形状及造型。
双曲抛物面网壳（扭壳）
双曲抛物面网壳在几何学上的特点是其曲面的形成方式属移动式，具有直纹性，即其曲面是由无数根斜交的
直线组成。
通过一定的
组合，双曲
抛物面网壳
还可以发展
出不同的造型。
正交正放类
正交斜放类
双曲抛物面网壳
双向斜杆型 双曲抛物面网壳
压斜杆型 双曲抛物面网壳
拉斜杆型 双曲抛物面网壳
二向正交型 双曲抛物面网壳
网壳结构的选型
根据跨度大小、刚度要求、平面形状、支承条件、制作安装以及技术经济指标综合考虑。
双层网壳可采用铰接节点，单层网壳采用刚接节点；
双层网壳适合大中跨度的结构，中小跨度可采用单层网壳；
跨度大时，宜采用矢高大的球面或柱面网壳；跨度小时，可选用矢高较小的双曲扁壳或双曲抛物面壳；
网壳结构除竖向反力外，会产生水平推力，应设置边缘构件承受水平推力。边缘构件应具有足够的刚度，可作为结构的组成部分进行协调分析计算。
优先采用结构稳定性较好的体系：
球面网壳：
小跨度：肋环型；
大跨度：三向网格型、凯威特型、短线程型
柱面壳
小跨度：联方型
大跨度：可形成三角型网格的类型
容许扰度
普通网壳挠度≤短向跨度的1/400；悬挑网壳挠度≤悬挑长度的1/200；
网壳尺寸
跨度≤50m，-；跨度50~100m，-；跨度≥100m，~。
网壳结构的静力特性
影响网壳结构静力特性的因素很多，主要有：结构的几何外形、荷载类型及边界条件等。
网壳的类型和形式很多，型式不同的网壳，结构的变形规律及内力分布规律相差甚远。即使是同一种型式的网壳，当几何外型尤其是矢跨比不同时，都将有不同的结构反映。此外，网壳结构是一类边界条件敏感型的结构，边界约束条件的细微变化将有可能使结构的静力性能产生相当的变化。
网壳结构的受力特性
第三节 网壳结构分析
网壳结构的刚度特性
传统结构一般仅对结构的刚度提出控制性要求，但对于网壳结构（包括大跨度结构），还应进行刚度设计，因为刚度将影响网壳结构的稳定性能，同时直接影响结构的静力特性。
刚度设计需兼顾两方面：
① 从释放温度应力及次应力考虑：支承及约束应减弱或设计得柔一些；
② 从结构的稳定性考虑：结构应设计得刚一些。
为兼顾此两方面，设计时需要对结构进行刚度调整。
几何参数对网壳结构静力性能的影响
影响网壳结构静力特性的几何参数主要有结构的跨度S、矢跨比F/S及波跨比有关（F为柱面网壳的矢高）。
筒拱中内力分布很不均匀，当矢跨比F/S很小时，结构主要呈梁的作用，跨中弯矩及轴力均很大且轴力分布不均；当矢跨比F/S很大时（如接近半圆），各杆轴力较小，拱轴方向的弦杆
在跨中区域受压，在
边缘区域受拉。
矢跨比F/S与耗钢量W的关系 跨度S与耗钢量W的关系
（4）柱面网壳的水平推力
圆柱面网壳由于
环向力的作用而产生
较大的水平推力。水
平推力N的大小也与
矢跨比有关。
水平推力的处理可采用：
① 加水平拉杆；
② 结构落地；
③ 增加下部柱的刚度；
④ 利用下部结构吸收推力。
计算方法
网壳结构的分析不仅仅是强度的分析，通常还必须包括刚度和稳定性。在某些条件下，结构的刚度和稳定性甚至比强度更为重要。此外，在既定荷载下结构力流的分析、导向和控制也与结构外形设计及刚度的分配密切相关。
分析的基础仍