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網殼結構的一般計算原則

網殼結構主要應對使用階段的外荷載(包括豎向和水平向)進行內力和位移計算,對單層網殼通常要進行穩定性計算,并據此進行桿件設計。此外,對地震、溫度變化、支座沉降及施工安裝荷載,應根據具體情況進行內力、位移計算。 網殼結構的內力和位移可按彈性階段進行計算。網殼結構根據網殼類型、節點構造,設計階段可分別選用不同的方法進行內力、位移計算:
l )雙層網殼宜采用空間桿系有限元法進行計算;
2 )單層網殼宜采用空間梁系有限元法進行計算;
3 )對單、雙層網殼在進行方案選擇和初步設計時可采用擬殼分析法進行估算。
網殼結構的外荷載可按靜力等效的原則將節點所轄區域內的荷載集中作用在該節點上。分析雙層網殼時可假定節點為鉸接,桿件只承受軸向力;分析單層網殼時假定節點為剛接,桿件除承受軸向力外,還承受彎矩、剪力等。當桿件上作用有局部荷載時,必須另行考慮局部彎曲內力的影響。對于單個球面網殼、圓柱面網殼和雙曲拋物面網殼的風載體型系數,可按《建筑結構荷載規范》(GB 50009 一2001 ) 取值;對于多個連接的球面網殼、圓柱面網殼和雙曲拋物面網殼,以及各種復雜體形的網殼結構,應根據模型風洞試驗確定風載體型系數。 網殼的穩定性可按考慮幾何非線性的有限元分析方法(荷載認一位移全過程分析)進行計算,分析中可假定材料保持為線彈性。用非線性理論分析網殼穩定性時,一般采用空間桿系非線性有限元法,關鍵是臨界荷載的確定。單層網殼宜采用空間梁系有限元法進行計算。
球面網殼的全過程分析可按滿跨均布荷載進行,圓柱面網殼和橢圓拋物面網殼宜補充考慮半跨活荷載分布。進行網殼全過程分析時應考慮初始曲面形狀的安裝偏差影響;可采用結構的最低屈曲模態作為初始缺陷分布模態,其最大計算值可按網殼跨度的1 /300 取值。
進行網殼結構全過程分析求得的第一個臨界點處的荷載值,可作為該網殼的極限承載力。將極限承載力除以系數K 后,即為按網殼穩定性確定的容許承載力(標準值)。 在設防烈度為7 度的地區,網殼結構可不進行豎向抗震計算,但必須進行水平抗震計算。在設防烈度為8 度、9 度地區必須進行網殼結構水平與豎向抗震計算。

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