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铝网壳结构通用计算原理

铝网壳结构通用计算原理

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铝网壳结构通用计算原理

铝网壳结构通用计算原理

铝网壳结构主要计算使用阶段外荷载(包括竖向和水平向)的内力和位移,通常计算单层的稳定性网壳,并据此设计构件。此外,对于地震、温度变化、支座沉降和建筑安装荷载,应根据具体情况计算内力和位移。
强度和刚度分析
铝网壳结构的内力和位移可按弹性阶段计算。网壳根据网壳的类型和节点结构,在设计阶段可以采用不同的方法计算内力和位移:
l)双层网壳应采用空间杆系有限元法计算;
2)单层网壳应采用空间梁系有限元法计算;
3)对于单层和双层网壳,可采用壳状分析法估算方案选择和初步设计。

铝网壳

网壳根据静力等效原则,结构的外部荷载可将接头管辖区域内的荷载集中在接头上。分析双层网壳,可以假设节点是铰接的,构件只承受轴向力。分析单层网壳,假设节点为刚性节点,构件除承受轴向力外,还承受弯矩和剪力。当有局部载荷作用在杆件上时,必须单独考虑局部弯曲内力的影响。单球面网壳、柱面网壳、双曲抛物面网壳的风载体类型系数可按《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)取值。对于多连通球面网壳、柱面网壳、双曲抛物面网壳、各种复杂结构网壳,应根据模型风洞试验确定风载体类型系数。
稳定性分析
网壳的稳定性可根据考虑几何非线性(荷载-位移全过程分析)的有限元分析方法计算,分析中可假设材料为线弹性。用非线性理论分析网壳的稳定性时,一般采用空间杆系非线性有限元法,关键是确定临界荷载。单层网壳应采用空间梁系有限元法计算。
球面网壳全过程分析可按全跨均布荷载进行,柱面网壳和椭圆抛物面网壳应考虑半跨活载分布。进行网壳全过程分析时,应考虑初始曲面形状安装偏差的影响。结构的较低屈曲模态可以作为初始缺陷分布模态,较大计算值可以取跨度的网壳 1 /300。

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