近年来,建筑跨度越来越大、体型越来越复杂,网壳结构在工业与民用建筑中的应用也日
趋增多。由于没有指导网壳结构设计与施工的规程,一般结构工程师在设计网壳结构时,大多套用网架结构设计与施工规程[1]。但是,网壳结构的受力性能与网架结构相比毕竟有较大的区别:从网壳结构计算模型的确定到节点、杆件的设计方法都有不同于网架结构的地方,完***用网架结构的设计方法来设计网壳结构将带来严重后果,因此有必要重新认识网壳结构设计的每一环节。
边界条件假定是结构计算的重要一环。网壳结构对边界条件的要求较网架结构要高,本文将结合边界条件对结构强度、刚度、水平推力和温度应力等几方面的影响来探讨网壳结构边界条件的选型。
网壳结构的支座节点是网壳结构的重要构件,是网壳结构与下部支承结构的连接纽带,是实现边界条件假定的重要途径。支座节点的设计是网壳结构设计的一个重要组成部分,其设计的成败直接关系到网壳结构的边界条件假定能否成立,关系到网壳实际受力状况与计算模型是否一致,影响到网壳结构的整体安全。本文将结合网壳结构的一般边界条件,提出网壳支座的合理型式和应用范围。
不少网架设计师喜欢将网架全部或部分支座水平位移约束释放以简化计算,但是网架支座水平位移约束释放后,网架下部支承结构水平力传递有可能会变的不合理。比如对于屋顶为网架结构的单层空旷建筑,如将全部支座水平位移约束释放的话,水平震作用下网架支承柱就成了悬臂柱,此时网架起不到协调各支承柱共同抵抗水平力的作用,中震或大震下支承柱柱顶发生大变形,网架支座开始传递水平力,由于支座刚开始是释放水平位移的,我们无法保证各个支座同时传递水平力,若是某一个或某几个支座先开始受力,那么很可能会各个击破,各个支座先后***,从而导致网架整体偏离支承结构而发生塌落***。所以网架支座选用何种形式应从结构整体受力合理来考虑,不能仅考虑网架计算简化或者仅考虑网架自身安全。
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