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大型网架结构设计分析


科 学 论 坛  I ■   C h i n a   s c i e n c e   a n d   T e c h n o l o g y   R e v i e w   大型 网架 结 构 设 计 分析  梁  宇  ( 煤炭 工 业太原 设 计研 究 院建筑 所 0 3 0 0 0 1 )   [ 摘 要] 随着 经济 的发 展和科 学技 术 的不 断进步 , 大 跨度 网架 结构 在建筑 中的运用 日益 广泛 。 网架结 构属 于多 次超静 定结 构 , 其 空间受 力性 能 、 整体 性 和稳  定性分 析 困难较 大 。 本 文从 网架结 构的 特点 、 形 式 以及 网架结构 设计分 析 三个方 面进 行 了探 讨 , 希 望与 同行共 同切 磋 。   [ 关键 词] 大 跨 网架结 构 , 四角锥 , 节点, 控制 内力 组合 , 振 动特 性  中图分 类号 : T P 3 1 7   文献标 识码 : A  文 章编号 : 1 0 0 9 — 9 1 4 X ( 2 0 1 3 ) 0 2 —0 2 8 2 一O 1   引言  空间网架结 构为高次超 静定体 系 , 但其节 点位移 和杆件 内力 都是 由最终的  荷载 状态控制 。 如果 结构体 系及所承 受的荷 载都是对称 的 , 为减少 计算工作 量 ,   可 以取整 个网架 的1 / 2 n ( n 为对 称面数 量  行分 析 。 此时, 对 称面上 所有被 截 断  的杆件 , 应 进行 边界 处理 。   为满足 现代社 会生 活和居住 环境 的需要 , 人 们需要 更大 的覆盖 空间 , 如大  型 会场 、 体育馆 、 飞机 库、 展 览馆和候 车室等 。 这 些建筑物 的跨度要 求越来 越大 ,   几 十米 甚至更 大 , 满足 这种大 跨度要 求 的屋盖体 系只 能是空 间结构 , 因而空 间  结 构成 为一 种备 受关注 的结 构形 式 。   空 间结 构具有受 力合理 、 总量轻 、 造 价低以及形 式活泼新 颖、 能 够突 出人 类  艺 术创 造力 等优 点 , 能够充分 利用 不 同材 料的特 性 , 以适 应各种 变化 的建筑 造  型的需要 。 但 空间结 构具有三 维结构形 体 , 在 荷载作 用下为三 向受力 , 结构成 形  和受 力分析 都极 为复杂 。 近 年来 , 计算 机的普 及使得 大跨 度空 间结构 以异乎 寻  常 的速度 发展 起来 , 对 现代建 筑产 生 了重大 的影 响  一   ( 2 ) 网架节 点构 造  节点构 造 的好坏将 直接 影响 网架 的工作 性 能、 安 装质量 及工程 造价 等 。 目   前我 国最 常用的是 钢板节点 和球节点 , 球节 点又分为 焊接空 心球节点 和螺栓 球  节点 。   a . 钢 板节 点  钢 板节点 的特点 是受力 复杂 , 零件 多 , 焊缝多, 费 钢材 。 尤 其是 弦杆 的内力  啊架结 构 的特点  网架结构最 大的优 势体现在大 中跨度 的屋 盖结构 , 这时 采用 网架 比采用 门  式 刚架及 钢屋 架更 经济 合理 。   网架结 构最大的 特点是 由于 杆件之 间互相支 撑作用 , 刚度大 , 整体 陛好 , 抗  震 能力 强 , 而且能 够承受 由于地 基不 均匀 沉降所 带来 的不利 影响 ; 即使在个 别  杆 件受 到损 伤的情 况 下 , 也能 自动调 节杆 件 内力 , 保持 结构 的安 全

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