大跨空间结构答案.doc
大跨度空间结构
大跨度空间结构在建筑设计和工程中，大跨度空间结构是指那些跨度较大、内部空间较为宽阔的建筑结构。
这种结构通常需要特殊的设计和施工技术，以确保建筑物能够稳定、安全地承受各种荷载，并满足功能需求。
大跨度空间结构的设计涉及到结构力学、材料科学、施工工艺等多个领域，是建筑工程中的重要研究课题。
设计原则设计大跨度空间结构时，需要考虑以下几个方面的原则：结构稳定性大跨度空间结构的稳定性是设计过程中首要考虑的问题。
在结构设计中，需要充分考虑荷载传递、应力分布、挠度控制等因素，确保结构在各种外部荷载作用下保持稳定。
施工可行性由于大跨度空间结构通常体量较大，施工过程中需要考虑施工机械设备、施工工艺、作业空间等因素，确保施工过程安全、高效。
功能需求大跨度空间结构往往会用于会展中心、体育馆、机场等场所，因此需要充分考虑建筑功能需求，如观赏性、照明、通风等方面。
常见结构形式大跨度空间结构常见的结构形式包括：•穹顶结构：利用曲面形式来实现大跨度封闭空间，典型的代表是圆顶体育馆。
•悬索桥：利用悬索来支撑桥面，跨度较大，适用于跨越河流、峡谷等场景。
•桁架结构：由杆件和节点组成的桁架结构具有良好的承载能力和稳定性，适用于大跨度空间屋顶结构。
•拱形结构：借助弧形结构来实现大跨度空间的覆盖，适用于建筑物的支撑结构。
实际应用大跨度空间结构在现代建筑中有着广泛的应用，如：•体育馆：体育馆的设计往往要求大跨度空间结构，以容纳体育比赛和观众席。
•机场候机厅：现代机场的候机厅通常采用大跨度空间结构，提供宽敞的候机区域。
•会展中心：会展中心需要大型展览空间，大跨度结构能够提供灵活的展览空间。
•火车站站厅：为了满足高铁的乘客流量需求，火车站的站厅通常采用大跨度空间结构，提供宽敞的候车区域。
结语大跨度空间结构在现代建筑设计中扮演着重要的角色，它不仅体现了建筑技术的发展和创新，也为人们提供了更加舒适、宽敞的室内体验。
设计和建造大跨度空间结构需要多学科的综合知识和团队合作，只有这样才能打造出稳定、安全、美观的建筑作品。
大跨度空间结构设计与分析-读书报告
大跨度空间结构设计与分析读书报告Introduction本书名称：大跨度空间结构设计与分析出版社信息：2014年中国建筑工业出版社当前工程建设对大空间、大跨度的需求不断增加。
大跨度空间结构类型很多，国内具有代表性的有142m×212m的国家大剧院、114m×144m的国家体育场馆、跨度为122m的济南全国运动会体育馆、297.3mX332.3m的北京奥运会“鸟巢”体育馆等。
大跨度空间结构作为重要的公用建筑，该类型建筑的合理设计对国民经济的发展以及人民生命财产安全有着重要的意义。
随着大跨度空间结构的广泛应用，关于大空间结构使用的合理设计和结构可靠度分析等方面面临的问题也越来越多。
我国属于地震多发区域之一，要从根本上解决大跨度空间结构面临的抗震性能差、结构设计不合理、结构安装初始缺陷、结构体系损伤免疫力差等问题，就必须对大跨度空间结构进行科学的研究。
本书从结构分类、受力特点及建模方法入手，并从设计要点与分析方法等方面进行了探究。
大跨度空间结构设计与分析一书结合实际工程案例，总结概括了大跨度空间结构的设计要点和结构体系分析方法。
具体内容包括大跨度空间结构体系的分类、大跨度空间结构的选型和高效设计建模、主要荷载及结构体系计算、主要节点和支座设计与计算、实际大跨度工程设计流程等内容。
此外，该书还介绍了大跨度网架结构体系的结构分析，如网架结构的非线性有限元分析、各类初始性缺陷造成的整体性能影响以及大跨度网架结构体系的损伤免疫力设计和计算方法等内容。
该书的研究为空间结构设计及结构可靠度分析提供了可靠的指导。
关键字：大跨度空间结构设计；损伤免疫力设计；网格结构；有限元分析；荷载作用；Content Summary1.大跨度结构的分类、受力特点及建模（1）大跨度结构的分类本书介绍的大跨度空间结构的分类主要内容及其分类如下图1所示。
图1.大跨度空间结构分类及构成（2）大跨度结构的受力特点大跨度空间结构的受力特点不同于普通框架结构体系，其传力充分运用空间结构模型的的形态，发挥不同材料的力学性能，没有“主次”之分，主要依靠曲面进行传递。
大跨度空间结构
摘要：随着技术的发展，大跨度空间结构越来越多的在各领域运用，本文先对大跨度空间结构的起源与历史进行介绍，再对空间结构委员会成立三十年来在空间结构领域作了介绍,重点系统论述了三十年来各时期大跨度空间结构发展与应用情况。
全面阐述了我国大跨度空间结构近期发展的特点,包括在各类公共建筑中的应用情况、空间结构体系的发展与技术进步。
关键词：发展历程，我国进展1.简介：横向跨越60米以上空间的各类结构可称为大跨度空间结构。
常用的大跨度空间结构形式包括折板结构、壳体结构、网架结构、悬索结构、充气结构、篷帐张力结构等。
大跨度空间结构是国家建筑科学技术发展水平的重要标志之一。
世界各国对空间结构的研究和发展都极为重视，例如国际性的博览会、奥运会、亚运会等，各国都以新型的空间结构来展示本国的建筑科学技术水平，空间结构已经成为衡量一个国家建筑技术水平高低的标志之一。
2.大跨度发展历程：实际上，人类很早以前就认识到穹隆具有用最小的表面封闭最大的空间的优点。
效仿洞穴穹顶，人们建造了许多砖石穹顶，如我国东汉时期河南洛阳的地下砖砌墓穴，公元前1185年古希腊迈西尼国王墓等。
古罗马最著名的穹顶是万神殿，也是建筑史上最早、最大跨度的拱建筑。
被誉为展现穹力的杰作。
然而，在尚无力学与结构理论以前，凭借已有的经验与大胆探索来建造房屋，难免发生事故。
公元537年东罗马帝国建造的圣索亚教堂，还有公元1612年建造的罗马圣彼得教堂都出现多较严重问题。
1742年罗马教皇下令检查圣彼得教堂问题原因，三位科学家经过认真调研和计算分析后，作出了解决方案。
这工程实例表明工程结构经验时代的结束和科学时期的到来。
工程结构的发展推动了理论研究的进步，理论成果的指导完善了工程实践，这是建筑结构科学得以不断进步的历史规律。
19世纪的工业革命促使科学技术飞快进步。
生铁材料出现以后引起了建筑结构革命性的变化。
1787年英国出现机扎熟铁条，1831年英国有出现机扎出角铁，1845年法国人碾压出熟铁工字梁。
大跨空间结构
旧金山金门大桥 代代木体育馆内部
充气结构
充气结构,又名“充气膜结构”,是指在以高分子 材料制成的薄膜制品中充入空气后而形成房屋的 结构。充气式结构又可分为气承式膜结构和气胀 式膜结构（或叫气肋式膜结构）。
原理： 气承式膜结构（索膜结构）是通过压力控制系 统向建筑物内充气，使室内外保持一定的压力 差，使覆盖膜体受到上浮力，并产生一定的预 张应力，以保证体系的刚度。室内设置空压自 动调节系统，来及时地调整室内外气压，以适 应外部荷载的变化。由于跨中不需要任何支撑， 因此适用于超大跨度的建筑，一般用于大型体 育馆。
施工方法：一般现浇，坡度大时须采用双面模板或
喷射法施工。
工程实例：
西安北站
天祥车站
壳体屋顶结构
a、用钢筋混凝土建造的大空间壳体屋顶结构。 b、结构形式：壳体形式有圆筒形、球形扁壳，劈锥形
扁壳和各种单曲、双曲抛物面、扭曲面等形式。 c、特点：减轻自重，节约钢材、水泥，而且造型新颖
流畅。 d、受力：壳体结构属于高效能空间薄壁结构范畴，可
汉城奥运会体操馆和击剑馆穹顶
1967年蒙特利尔世界博览会上的美国大穹顶
杯场馆
国家游泳馆 水立方
韩国世界 仁川综合体育场
篷帐张力结构
近20多年来，在悬索结构基础上新发展起来的一种大 跨度屋顶结构，主要是利用撑杆或撑架、拉索、篷布 或薄膜和拉固点，组成各种形状的篷帐结构。
梅沙
东升收费站
大 体育公园
索穹顶结构
索穹顶结构实质是用一个周边受压环梁来平衡张拉体系的 结构。索穹顶较之于其它结构形式，具有特殊优越性。首 先，它大量采用预应力钢索而较少使用压杆，能够充分利 用钢材的抗拉刚度，若能避免柔性结构有可能的结构松弛， 索穹顶结构便不存在弹性失稳问题。其次，使用薄膜等轻 质材料作为屋面材料，使得结构自重相当轻。
大跨空间结构答案
四、简答题（共20分,每小题5分）1.在进行网架节点设计时，有哪些基本要求？答：①牢固可靠，传力明确简捷；（1分）②构造简单，制作简单，安装方便；（1分）③用钢量省，造价低；（1分）④构造合理，使节点尤其是支座节点的受力状态符合设计计算假设。
（2分）2.确定网架结构的网格尺寸时，需要考虑哪些因素？答：1)与屋面材料有关。
钢筋混凝土板尺寸不宜过大，否则安装有困难，一般不宜超过3m；当采用有檩体系构造方案时，网架一般不超过6 m。
（3分）2)与网架高度有一定比例关系。
夹角过大、过小，节点构造会产生困难。
（2分）3. 当网架只承受恒载、活载、风载作用时，应考虑哪些荷载组合？答：①永久荷载+可变荷载（1分）②②永久荷载+半跨可变荷载（2分）③网架自重+半跨屋面板+施工荷载（2分）4．在螺栓球节点网架中杆件的计算长度L0等于杆件几何长度L，而在焊接球节点网架中杆件的计算长度L0小于杆件几何长度L，试说明理由。
答：在焊接球网架中，焊接球通过焊缝与杆件连接，由于焊接抗弯刚度大，工作性能接近于刚节点，故计算长度L0<L；（分）而在螺栓球网架中，螺栓球通过螺栓与杆件连接，由于螺栓的抗弯刚度很小，工作性能接近于铰节点。
（分）5.在进行网架杆件截面选择时，需遵从哪些原则？答：（1）每个网架结构所选截面规格不宜过大，以方便加工与安装，一般小跨度网架以三到五种为宜，大、中跨度网架也不宜超过10种规格。
（2）杆件宜选用壁厚较薄的截面，以使杆件在截面面积相同的条件下，能获得较大的回转半径；有利于压杆稳定。
（3）宜选用市场常供钢管。
（4）考虑到杆件材料负公差的影响，宜留有适当的余地。
6.用有限单元法对网架进行分析时，采用了哪些基本假设？答：①假定节点为铰节点，每个节点有三个自由度，忽略节点刚度的影响；②荷载作用在网架节点上，杆件只承受轴力；③材料在弹性阶段工作，符合胡克定律；④假定网架的变形很小，由此产生的影响予以忽略。
最新大跨建筑 结构——空间结构体系
大跨建筑结构——空间结构体系大跨建筑屋架结构体系——高跨比：1:6屋架形式及适用跨度平行弦屋架拱形屋架折线形屋架梯形屋架杆件受力不均匀，用料较多力情况虽然合理，但由于上弦各节点都落在抛物线上，尺寸很零件，施工不方便三角形屋架适用于较小跨度的屋盖(跨度宜在15m以内)弦支点座落在抛曲线附近，所以，受力比较合理，折线形屋架采用较多上弦扦出两个坡度较小的斜直线组成，半边屋架的外轮廓线为梯形，斜杆呈人字形。
这种屋架的刚度、构造比较简单，自重较大，一般用于跨度为24m一36m的工业建筑物二、空间结构体系(一)网架结构体系网架的优点•结构组成灵活多样但又有高度的规律性，适应各种支承条件和各种建筑造型，可适应各种建筑方面的要求•网架高度内的空间可以用以设置管道等设施，网架结构外露或部分外露，因其几何图形的规则，可以丰富建筑效果•网架的结构高度较小，不仅可以有效地利用建筑空间，而且能够利用较小规格的杆件建造大跨度的结构•杆件类型划一，适合于工厂化生产、地面拼装和整体吊装网架结构受力特点•具有各向受力的性能，它改变了一般平面桁架的受力状态，是高次超静定空间结构•网架结构的各杆件之间互相起支撑作用，整体性强、稳定性好，空间刚度大，是一种良好的抗震结构型式，尤其对大跨度建筑其优越性更为显著•在结点荷裁作用下，网架的杆件主要承受轴力，充分发挥材料强度，节省钢材网架的分类1、几何形态上分：平板网架、柱面网架、球面网架2、平面桁架系、四角锥体系、三角锥体系3、螺栓球节点、焊接球节点4、双层网架、多层网架网架材料——钢材：钢管、型钢、钢球双向正交正放、斜放三向交叉正放四角锥体系四角锥体网架的上弦和下弦平面均为方形网格，上下弦错开半格，用斜腹杆连接上下弦的网格交点，形成一个个相连的四角锥体。
四角锥体网架上弦不易再分杆，因此网格尺寸受限制，不宜太大。
它用于中小跨度斜放四角锥•所谓斜放，是指四角锥单元的底边与建筑平面周边夹角为45。
大跨类公共建筑常用结构选型解析
-建筑论坛与建筑设计•大跨类公共建筑常用结构选型解析冯霖(四川省明杰设计顾问有，四川成都610023)$摘要】大跨建筑设计中大跨度结构的选型有着很重要的作用，建筑师在做大跨类公共建筑形态设计时，需要对常用结构的类型和特点有一定了解，才够与结构的融合，因此文章对公共建筑中常见的大跨度结构进行了阐述，合案&$关键词】大跨建筑；公共；常用结构；案例分析$中图分类号】TU208.5名，大建筑的核心是大跨度，所以对于大建筑设计来说，与建筑的选型尤为重要&大度现厂房房设计中，也普遍应用种建筑，如：车站、体育、院等，建筑的造型往往比较复杂，建筑形态设了合理性,选型增加很多困难，因此建筑师应该对大跨度的做一定了解&大度的组成主要重，其中能够表现建筑选型的是&1现代屋盖结构体系现代有以大类型：(1)面。
就是把身作为独立的单元来，假设整体作用等于单个作用，了构计算工作。
属于平面结构体系的有门式刚架结、薄、平面桁架拱等。
(2)空间。
就是把所有组成的起来，跨越空间工作，比平面工作合于力的传递路线,整体作用会大于单个作用，多向受力比单向受力更能材料的潜力。
空间的有、空间桁架、网架、悬索等。
形式中，大类建筑的常用一般都属于空间，其中空间桁架架最为常见，其次是变化多端的，悬索与膜材了结合，成为张拉膜结构的一种，但也有部分采用轻质板材的悬索&2大跨类公共建筑常用结构选型2.1空间桁架空间桁架是桁架的一种类型，架是从梁式来，用建筑上的承重&质是从变为由杆成的格，从的变为杆件的轴向受力，受力情况更为有利，材料强度得以充分利用，可以达到节省材料轻自重的。
桁架具有以下优点：(1)大了梁式的适用跨度。
(2)架可用钢凝土、钢、木等多种材料制造。
(3)由杆成的桁架形态多样&(4)方，桁架可以整作后吊装，也可以在施工现杆的空中作业&$文献标志码】A早期的桁架因为杆件都在同一个平面内，也被称为平面桁架。
最新大跨与空间结构(网架及网壳结构)
两向正交正放网架的受力状况取决于平面尺寸 及支承情况。对于周边支承、正方形平面的网架，其 受力类似于双向板。
两向正交正放网架沿两个方向的杆件内力差别 不大，受力比较均匀。但随着边长比的变化，单向传 力作用渐趋明显，两方向杆件内力差别也随之加大。 对于点支承网架，支承附近的杆件及主桁架跨中弦杆 的内力最大，其它部位杆件的内力很小。
b）。对中、小型网架亦可选择增加网架高度或局
部加大杆件截面等方法。
按网格组成分类
1 交叉桁架体系 这类网架由若干平
面桁架相互交叉组成。 竖向平面桁架的形式与 一般平面桁架相似，根 据平面桁架布置方式及 交角的不同，可分为几 种形式。
（1）两向正交正放网架
两向正交正放网架的构成特点是：两个方向的平 面桁架垂直交叉，且分别与边界方向平行。这种网架 的上、下弦平面呈正方形，基本单元为六面体，属几 何可变。为保证结构的几何不变性以及增加空间刚度， 应适当设置水平支撑，以有效 传递水平力。对周边支承网架， 水平支撑宜在上弦或下弦网格 内沿周边设置；对点支承网架， 水平支撑则应在通过支承点的 主桁架附近设置。
（a）
（b）
点支承网架主要用于大柱距工业厂房、仓库以 及展览厅等大型公共建筑。由于支承点较少，支点 反力较大。为了使通过支点的主桁架及支点附近的 杆件内力不致过大，宜在支承点处设置柱帽以扩散 反力。点支承网架周边应有适当悬挑以减少网架跨 中挠度与杆件的内力。
(3) 周边支承与点支承混合网架 在点支承网架中， 当周边设有维护结构 和抗风柱时，可采用 周边支承与点支承混 合的形式。这种支承 方式适用于工业厂房 和展览厅等公共建筑。
正放四角锥网架的杆件受力比较均匀，空间刚度 较其它类型四角锥网架及两向网架为好。当采用钢筋 混凝土板作屋面板时，板的规格单一，便于起拱，屋 面排水相对容易处理。但因杆件数目较多其用钢量可 能略高些。
大跨空间结构课程设计
大跨空间结构课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解大跨空间结构的基本概念，掌握其分类及特点。
2. 学生能掌握大跨空间结构的设计原理，包括结构形式、受力分析及稳定性。
3. 学生了解大跨空间结构在工程中的应用，如体育场馆、展览馆等。
技能目标：1. 学生具备运用计算机辅助设计软件（如CAD、SketchUp等）进行大跨空间结构初步设计的能力。
2. 学生能够运用所学知识，对大跨空间结构进行简单的受力分析和计算。
3. 学生能够通过团队合作，完成一个大跨空间结构的设计项目。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对建筑结构设计的兴趣，激发创新意识。
2. 培养学生关注我国建筑事业的发展，树立民族自豪感。
3. 培养学生具备良好的团队协作精神，增强沟通与交流能力。
课程性质：本课程为专业选修课，旨在让学生了解并掌握大跨空间结构的设计方法，提高学生的实践操作能力。
学生特点：高年级学生，具有一定的建筑结构基础知识，具备一定的自主学习能力和团队合作精神。
教学要求：结合课程特点，注重理论与实践相结合，强调实际操作能力的培养。
在教学过程中，注重引导学生主动参与，培养学生的创新意识和实际操作能力。
通过课程学习，使学生能够独立完成大跨空间结构的初步设计，并为后续的专业课程打下坚实基础。
二、教学内容1. 大跨空间结构概念及分类- 空间结构定义与特点- 常见大跨空间结构类型及实例分析2. 大跨空间结构设计原理- 结构形式及受力特点- 稳定性和强度计算方法- 节点设计及连接方式3. 计算机辅助设计软件应用- CAD软件绘制平面图和立面图- SketchUp软件建立三维模型- 结构分析软件进行受力分析4. 大跨空间结构工程案例- 国内外典型大跨空间结构工程案例介绍- 案例分析与讨论5. 实践操作- 团队合作完成一个大跨空间结构设计项目- 设计项目包括结构选型、计算、绘图及分析教学大纲安排：第一周：大跨空间结构概念及分类第二周：大跨空间结构设计原理第三周：计算机辅助设计软件应用（上）第四周：计算机辅助设计软件应用（下）第五周：大跨空间结构工程案例第六周：实践操作（团队合作完成设计项目）教学内容与教材关联性：本教学内容与教材中关于大跨空间结构的相关章节紧密相关，涵盖了基础知识、设计方法、案例分析及实践操作等方面，旨在帮助学生全面掌握大跨空间结构的设计方法。
大跨空间结构答案
C.腹杆与高度方向的夹角为 D. A、B、C都不对
4.下列哪种网架的节点处杆件汇交的数量最少（B）
A.两向正交正放网架B.蜂窝形三角锥网架
C.棋盘形四角锥网架D.抽空三角锥网架
5.下列哪种网架的节点处杆件汇交的数量最多（A）
A.三向网架B.三角锥网架
A.网格结构B.折板结构C.张力结构D.混合结构
11.下列哪一种空间结构可以小变形理论求解（A）
A.网架结构B.悬索结构C.单层网壳结构D.膜结构
12.下列哪一种网架结构的刚度最好（C）
A.两向正交正放网架B.两向正交斜放网架
C.三向网架D.单向折线形网架
13.下列哪种网架的节点构造最为复杂（A）
A.三向网架B.三角锥网架
C.四角锥网架D.星形四角锥网架
6.下列哪一种网架屋面构造最为复杂（D）
A.星形四角锥网架B.棋盘形四角锥网架
C.斜放四角锥网架D.两向斜交斜放网架
7.正放四角锥网架须满足下列哪种条件方能做到所有杆件等长（A）
A.网架腹杆与弦杆的夹角为60°
B.网架腹杆与竖向的夹角为60°
C.网架腹杆与腹杆的夹角为60°
C.四角锥网架D.星形四角锥网架
14.下列哪一种网架屋面构造最为简单（B）
A.星形四角锥网架B.棋盘形四角锥网架
C.斜放四角锥网架D.两向斜交斜放网架
15.下列哪一种网架受力的均匀性较好（A）
A.正放四角锥网架B.正放抽空四角锥网架
C.星形四角锥网架D.棋盘形四角锥网架
16.有直接承受动力作用的网架，其受压杆的容许长细比 为（C）
19.下列哪一种网架不具有长杆受拉短杆受压的特点（D）
第九章 大跨度建筑结构
• 使用环境需要 • 屋架结构的跨度
4.桁架结构的布置 •桁架跨度：3m为模数
•桁架间距：6m、7.5m、9m、12m
三. 拱结构
拱结构
1. 受力特点和水平推力的处理方式
杆件为压弯构件，产生水平推力 H=M/f
• 拱轴形式的选择： • 合理的拱轴线，只有轴力，没有弯矩 • 均布荷载：二次抛物线
辐射形布置： 内环受拉、外环受压
网状布置：
双层悬索体系
特点：
稳定性好，整体刚度大，反向曲率的索系可以承
受不同方向的 荷载作用。 适宜采用轻屋面，如铁皮、铝板、石棉板等屋面 材料和轻质高效的保温材料，以减轻屋盖自重、 节约材料、降低造价。
分类：单曲面、双曲面、 1．单曲面双层拉索体系
常用于矩形平面的单跨或多跨建筑
短向跨度L=30~60m时，取（1/12~1/16）L 短向跨度L>60m时，
取（1/14~1/20）L
腹杆布置
交叉桁架体系：腹杆倾角40~55度 角锥网架：腹杆倾角60度 大跨度网架：再分式腹杆
4. 平板网架的支承方式
周边支承于柱 每个结点都设置柱 周边不设置边桁架 用钢量省
适用范围：大跨 度和中等跨度
横隔：6 ～ 12m
球壳
f < 1/5 L1
L2/L1 < 2
t ～1/600R 且 > 40mm
五. 折板结构
巴黎，联合国教科文组织会议厅（1953～1958）
六. 网架结构
1. 网架结构的特点、优点与适用范围
• 特点：平面桁架相互交叉结合而成 • 优点： • 多向受力的空间结构，跨度大 • 刚度大，稳定性好
气压式薄膜
气承式
大跨度空间结构复习题
1空间结构的特点：1）空间结构具有合理形体，三维受力特性，内力均匀，结构整体刚度大，抗震性能好。
对集中荷载的分散性较强，能很好的承受不对称荷载或较大的集中荷载。
2）自重轻，经济性好。
3）便于工业化生产4）形式多样化，造型美观。
5）有较大的跨越能力，为建筑功能提供较大的空间。
6）建筑，结构和使用功能的统一。
2大跨度空间结构分类按大跨度空间结构的受力特点可分为刚性，柔性空间结构和杂交结构体系按单元划分分为板壳单元，梁单元，杆单团，索单元和膜单元。
3刚性空间结构体系包括薄壳，空间网络和立体桁架结构。
薄壳结构多为钢筋混凝土整体浇灌而成4空间网格结构一般是由钢杆件按一定规律组成的网格状高次超静定空间杆系结构。
空间网格结构根据外形分：网架——外形呈平板状，网壳——其外形呈曲面状5立体桁架结构是以钢管通过焊接有机连接而成的一种空间结构。
6柔性空间结构体系是指由柔性构件构成，通过施加预应力而形成的具有一定刚度的空间结构体系（包括：悬索结构，膜结构，xx整体结构）。
7杂交空间结构体系：第一类为刚性结构体系之间的组合，第二类为柔性结构体系于刚性结构体系的组合，第三类为柔性体系之间的组合。
8单层网壳由梁单元组成，而双层网壳由杆单元组成9网架结构具有空间三维受力、整体性好、刚度好、施工简单、快捷等优点。
优点：1，应用范围广2，建筑高度小，能更有效的利用建筑空间，获得良好的经济效益。
3，网格结构的刚度大，整体性好，抗震性好。
4，网格尺寸小，可采用小规模的杆件界面，并为采用轻型屋面提供了便利的条件。
5）便于制造定型化，网格可做成少数几种标准尺寸的组合单元，节点和零件，在工厂大量生产。
组合单元若采用螺栓连接，网架可装可拆，也可任意加长或缩短，灵活性更大。
6）由于网架杆件与节点的单一性，一般结构设计所需的施工图纸比较少。
10网架结构形式按结构组成分有双层和三层网架；按支承情况，可分为周边支承、点支承、三边支承和两边支承，周边支承与点支撑相结合的混合支承，按网格组成情况，可分为有两向或三向平面桁架组成的平面桁架体系和由三角锥、四角锥组成的空间桁架体系。
大跨度空间结构概述
1975年建成的美国新奥尔良“超级 穹顶”（Superdome），直径 207m，长期被认为是世界上最大的 球面网壳。
美国新奥尔良“超级穹顶”
东京代代木国立体育中心莫斯 Nhomakorabea中央红军之家综合体育馆
巴塞罗那圣乔地体育馆
3.大跨空间结构问题及解决方法
多种作用耦合情况对结构影响（温度应力，风载，焊接残余应力等）
70年代以来，由于结构用织物材料的改进，膜结构或索 -膜结构（用索加强的膜结构）获得了发展： 1988年东京建成的“后乐园”棒球馆，就采用这种结构， 技术尤为先进，其近似圆形平面的直径为202m； 1996年，美国亚特兰大为奥运会修建的“佐治亚穹顶” （Geogia Dome，1992年建成）采用新颖的索穹顶结构，其 准椭圆形平面的轮廓尺寸达192mX241m。
第29届奥运会主场馆：北京奥林匹克体育场
悉尼超级穹顶体育馆是被作为 2000年奥林匹克运动会的多功能 体育馆进行设计的。 菲利普· 考克斯与其合作者们 把大穹顶体育馆想象成一座庞大、 水平且半透明的建筑。建筑外形 呈鼓状，由24根钢柱支撑着的放 射状网架结构形成了遮盖赛场的 轻型屋盖体系。为使其尺度不至 于过大，他们在两侧设置了环抱 体育场的轻质廊道，这就给这个 大尺度的表皮添上了一些人性化 的细部。但是要欣赏大穹顶还是 需要一定的角度和高度，所以他 们在设计时运用了一种类似桅杆 的结构，就像是一个花冠围绕在 体育馆的周围。他们以其纤细但 不失强度的悬索和自由排列的柱 廊强调大穹顶的整体外观。支撑 柱廊的是树状的柱子，屋顶采用 了有拉索支撑的桁架结构，大尺 度出挑的屋檐为场馆提供了阴凉 的空间。
扩展内容：
空间网格结构 网壳结构的出现早于平板网架结构。在国外，传统的肋环型穹顶已有一百多 年历史，而第一个平板网架是1940年在德国建造的（采用Mero体系）。中国第 一批具有现代意义的网壳是在50和60年代建造的，但数量不多。当时柱面网壳大 多采用菱形“联方”网格体系，1956年建成的天津体育馆钢网壳（跨度52m）和 l961年同济大学建成的钢筋混凝土网壳（跨度40m）可作为典型代表。球面网壳 则主要采用肋环型体系，1954年建成的重庆人民礼堂半球形穹顶（跨度46.32m） 和1967年建成的郑州体育馆圆形钢屋盖（跨度64m）可能是仅有的两个规模较大 的球面网壳。自此以后直到80年代初期，网壳结构在我国没有得到进一步的发展。 相对而言，平板网架结构自60年代后期起获得较多应用，1967年建成的首都体育 馆和1973年建成的上海体育馆是早期成功采用平板网架结构的杰出代表，对这种 结构形式在其后一段时期的持续发展有很大影响。80年代后期北京为迎接1990亚 运会兴建的一批体育建筑中，多数仍采用平板网架结构。随着经济和文化建设需 求的扩大和人们对建筑欣赏品位的提高，在设计日益增多的各式各样大跨度建筑 时，设计者越来越感觉到结构形式的选择余地有限，无法满足日益发展的对建筑 功能和建筑造型多样化的要求。这种现实需求对网壳结构、悬索结构等多种空间 结构形式的发展起了良好的刺激作用。
大跨建筑结构(大跨平面结构)13.2
参考书目：
1.《大跨空间结构》 张毅刚等编 机械工业出版社； 2.《大跨空间结构》完海鹰编 中国建筑工业出版社； 3.《网架结构设计与施工规程》JGJ7-91； 4.《空间结构设计与施工》 东南大学出版社；
概 述
大跨空间钢结构主要用于公共建筑，如大会堂、
影剧院、展览馆、音乐厅、体育馆、加盖体育场、 航空港等。 大跨度结构也用于工业建筑，如飞机制造厂的 总装配车间、飞机库、造船厂的船体结构车间等等。
生产12.5mm厚的冷弯薄壁型钢。
（6）支撑体系： 必须设屋盖支撑系统和柱间支撑系统。屋盖支 撑布置在温度区段的两端或端部第二开间（此时第 一开间设刚性系杆）。
柱间支撑设在与屋盖支撑相同的柱间，无吊车
时，间距一般30~ 45m，不大于60m。有吊车时柱
间支撑宜设在温度区段中部。
支撑一般为十字交叉，截面采用张紧的圆钢或 小角钢 。
框架横梁的挠度只需计算由可变荷载引起的， 永久荷载产生的挠度可由结构的起拱来消除。当 跨度大于50m且刚性柱（支座）不高时，须计入框 架的温度应力。实腹框架的横梁与柱一般设计成 焊接工字型截面，其承载能力按压弯构件计算。 两铰框架中的框架柱可以作成沿高度变截面的形
式，这样能充分利用截面强度，减轻结构自重。
（2）采用变化构件截面的手段以适应弯矩变化是
门式刚架轻型化的技术措施之一。柱脚常用铰接，
（当有桥式吊车时用等截面、柱脚固定）。
（3）刚架间距一般 6m 左右，亦可采用7.5~9m，
间距太大将增加檩条的用钢量。 温度区段长度： 纵向 300m； 横向 150m 。 当不超过以上数值时，一般情况下可不考虑温 度应力和温度变形的影响。 柱间支撑的纵向水平刚度较单独柱大得多（约
大跨度空间结构
佛山罗村 文化广场
大梅沙 体育公园
索穹顶结构
索穹顶结构实质是用一个周边受压环梁来平衡张拉 体系的结构。索穹顶较之于其它结构形式， 体系的结构。索穹顶较之于其它结构形式，具有特殊 优越性。首先， 优越性。首先，它大量采用预应力钢索而较少使用压 能够充分利用钢材的抗拉刚度， 杆，能够充分利用钢材的抗拉刚度，若能避免柔性结 构有可能的结构松弛， 构有可能的结构松弛，索穹顶结构便不存在弹性失稳 问题。其次，使用薄膜等轻质材料作为屋面材料， 问题。其次，使用薄膜等轻质材料作为屋面材料，使 得结构自重相当轻。 得结构自重相当轻。
兰伯特圣路易市 航空港候机室
展览馆（波形装配式薄壳） 都灵 展览馆（波形装配式薄壳）
网架结构
使用比较普遍的一种大跨度屋顶结构。 网架屋顶结构 使用比较普遍的一种大跨度屋顶结构。这种结构 整体性强，稳定性好，空间刚度大，防震性能好。 整体性强，稳定性好，空间刚度大，防震性能好。网构架高度 较小，能利用较小杆形构件拼装成大跨度的建筑， 较小，能利用较小杆形构件拼装成大跨度的建筑，有效地利用 建筑空间。适合工业化生产的大跨度网架结构， 建筑空间。适合工业化生产的大跨度网架结构，外形可分为平 板型网架和壳形网架两类，能适应圆形、方形、 板型网架和壳形网架两类，能适应圆形、方形、多边形等多种 平面形状。平板型网架多为双层，壳形网架有单层和双层之分， 平面形状。平板型网架多为双层，壳形网架有单层和双层之分， 并有单曲线、双曲线等屋顶形式。 并有单曲线、双曲线等屋顶形式。
工程实例： 工程实例： 1：北京工人体育馆悬索屋盖 ： 2：德国法兰克福国际航空港飞机库（斜拉索） ：德国法兰克福国际航空港飞机库（斜拉索）
大跨度空间结构
4.空间结构的发展、种类及应用大跨度空间结构具有受力合理、自重轻、造价低、结构形体和品种多样, 是建筑科学技术水平的集中表现, 因此各国科技工作者都十分关注和重视大跨度空间结构的发展历程、科技进步、结构创新、形式分类与实践应用.（一）谈到空间结构的发展历史, 就要追溯到公元前14 年建成的罗马万神殿, 是一幢由砖、石、浮石、火山灰砌成的拱式结构, 圆形结构, 直径43*5m, 净高43* 5m, 顶部厚度120cm, 半球根部支承在620cm 厚的墙体上，穹顶的平均厚度370cm，我国用砖石砌成代表工程是建于明洪武14 年( 公元1381年) 南京无梁殿, 平面尺寸38m * 54m, 净高22m . 以穹顶屋盖结构为主轴线, 时间跨度从公元前14年到2009 年共二千多年. 从中可以看出, 各种类型的空间结构只在近百年来有所发展, 特别是近二三十年来, 开拓和创新的速度更趋频繁.( 1) 以砖、石等建筑材料筑成的拱式穹顶, 充分利用拱券合理传力的原理, 有连环拱、交叉拱、拱上拱、大拱套小拱. 自罗马万神殿建成以后, 如1612 年建成的罗马圣彼得教堂和建于约300 年前的伦敦圣保罗大教堂, 其跨度均比罗马万神殿小, 但是装修更庄重、屋顶更高. 因此, 以砖、石等筑成的拱式穹顶,长期来基本上没有更进一步的发展和创新.( 2) 自1925 年在德国耶拿玻璃厂建成历史上第一幢直径40m 的钢筋混凝土薄壳结构以后, 到二十世纪五六十年代, 世界各国的薄壳结构发展到了高潮. 罗马奥运会小体育馆的平面直径59* 2m 的带肋薄壳( 图3) 以及北京火车站35m * 35m 的双曲扁壳是当时特别推荐的. 一般来说, 40m~ 50m 跨度的钢筋混凝土薄壳穹顶, 其混凝土的折算厚度约为8cm~ 10cm, 是罗马万神殿平均厚度的1/ ( 50~40) ; 结构自重约为( 200~ 250) kg / m2 , 是罗马万神殿平均自重的1/ ( 50~ 30) . 前苏联和我国还编制出版颁发了钢筋混凝土薄壳结构设计行业规程, 以便广大设计人员推广薄壳结构的应用( 3) 生铁、普通钢、高强钢、铝合金等建筑材料的生产和工程应用, 研究开发了网架网壳等格构式空间结构. 1924 年建成了世界上第一个直径为15m 的半球形单层网壳, 采用生铁材料, 用于德国耶那蔡司天文馆. 由于网格结构刚度大, 用材省、性能好, 便于工厂制作现场装配, 至二十世纪六、七十年代网格结构有了蓬勃的发展. 当时, 有代表性的工程如1970 年建成的日本大阪博览会展馆六柱支承108m* 292m 网架, 1968 年建成的首都体育馆99m*112* 2m 网架, 1973 年建成的名古屋国际展览馆134m 直径圆形平面网壳, 1967 年建成的郑州体育馆64m 直径圆形平面助环型单层网壳. 60m 左右跨度网格结构自重约为( 40~ 50) kg / m2 , 是同等跨度薄壳结构自重的1/ ( 4~ 5) . 1997 年从美国引进建成了铝合金的上海体操馆, 68m 直径的圆形平面单层网壳, 自重仅12kg/ m2 , 是相应跨度钢网壳自重的1/ ( 4~ 5) .( 4) 悬索结构要追溯到我国在公元前285 年建成跨越四川岷江的灌县竹索桥-----安澜桥和1703年建成跨越大渡河的铁链桥----- 泸定桥. 但在房屋建筑上的应用要首推于1953 年建成的美国北卡州瑞雷竞技馆, 近似圆形平面直径91* 5m 的鞍形索网结构. 此后, 在二十世纪六七十年代我国建成了当时著名的三大悬索结构: 1961 年建成跨度94m双层车辐式圆形平面的北京工人体育馆,1967 年建成跨度60m * 80m 鞍形索网式椭圆平面的浙江人民体育馆, 1979 年建成跨度61m 双层车辐式( 索与内孔相切) 圆形平面的成都城北体育馆. 悬索结构自重小、屋盖轻、施工也比较方便成熟, 无需大型的机具设备, 是有推广应用前景的空间结构.1988 年在加拿大加尔加里建成当时跨度最大的悬索结构冰球馆, 是一幢135*3m * 129* 4m 椭圆平面鞍形索网悬挂薄壳( 5) 二十世纪七八十年代气承式充气膜结构发展到一个高潮, 在美国、加拿大和日本共建成了超百米跨度的十余幢大型体育场馆. 其中有代表性的是美国在1975 年建成的168m *220m 长椭圆平面庞提亚克体育馆和日本在1988 年建成的180m * 180m 方椭圆平面东京后乐园棒球馆. 由于气承式膜结构要不时地耗能充气, 以及庞提亚克体育馆曾发生垮塌事故, 二十世纪九十年代后已基本不再兴建气承式充气膜结构.( 6) 为1988 年汉城奥运会的召开, 1986 年建成了120m 跨度圆形平面的索穹顶综合馆用钢指标13.5kg/ m2 ; 为1996 年亚特兰大奥运会召开, 1995 年建成了192m* 240m 椭圆平面的索穹顶主赛馆, 用钢指标25kg/ m2 . 这二幢索穹顶的建立使空间结构的科技水平达到了一个崭新的高峰, 结构体系新颖、高效, 其用钢指标仅约为跨度L的12L/ 100( 跨度L 以m 计, 用钢指标以kg / m2 计,例如100m 跨度的索穹顶, 其用钢指标约为12kg/m2 ) . 索穹顶在中国大陆尚属空白, 国外的技术一直保密, 然而浙江大学、同济大学、建研院等高校、科研单位已进行了十余年的研究和试验工作, 对索穹顶的受力特性和分析计算已有比较完整的认识.（二）刚性空间结构的组成、分类与实践应用空间结构是由基本单元组成或集合而成, 基本单元( 也是基本构件) 有刚性基本单元: 板壳单元、梁单元和杆单元, 也有柔性基本单元: 索单元和膜单元. 可以说, 由刚性基本单元组成的空间结构可称为刚性空间结构.（1）仅由一种板壳单元组成的刚性空间结构, 现在有三种具体结构形式a)薄壳结构:通常指光面的、但可包括等厚度和变厚度的钢筋混凝土薄壳结构. 根据其几何外形又可分为旋转壳、球面壳、柱面壳、双曲扁壳、鞍形壳、扭壳和劈锥壳等. 典型工程如当时我国跨度最大的球面薄壳结构是60m 直径圆形平面的新疆某机械厂金工车间b) 折板结构:用于工业厂房和车站站台较多的是一种比较简单的V 形折板, 非预应力的可做到27m 跨度, 预应力的可做到36m 跨度. 折板结构的截面还可采用多折线的, 此外也可采用多面体空间折板结构.c)波形拱壳结构:波形拱壳结构的特点使截面的抗弯刚度可大幅度的增加, 提高整个结构的刚度和稳定性. 有钢筋混凝土波形拱壳结构, 如1960 年建成的罗马奥运会大体育馆, 为球面波形拱壳结构, 跨度100m. 也有薄钢板的柱面波形拱壳结构.(2)仅由一种梁单元组成的刚性空间结构, 现有五种具体结构形式a)单层网壳:工程中应用最多的是单层钢网壳, 其几何外形类同于薄壳结构的几何外形. 网格形式对于球面网壳有助环型、助环斜杆型、三向网格型和短程线型等; 对于柱面网壳有联方网格型、纵横斜杆型、三向网格型和米字网格型等 b) 空腹网架:通常是由钢筋混凝土的平面空腹桁架发展而来, 主要有两向空腹网架和三向空腹网架, 可用于屋盖结构也用于楼层结构.c) 空腹网壳.d)树状结构，这是近年来采用的一种新结构，实际上是一种多级分支的立柱结构，柱杆和枝支杆都可由梁单元集成。
大跨空间结构答案
大跨空间结构(答案整理) 一、单项选择题（共20分,每小题2分）1. 下列哪一种空间结构在高空作业时施工费用最高（ B ）A. 网格结构B. 折板结构C. 平板结构D. 混合结构2. 下列哪一种网架结构的刚度最差（ D ）A. 两向正交正放网架B. 两向正交斜放网架C. 三向网架D. 单向折线形网架3. 若三角锥网架的全部杆件等长（其中h 为网架高度，s 为弦杆长度），必须满足下列哪一种条件（ D ）A. 腹杆与高度方向的夹角为33arccosB. 腹杆与高度方向的夹角为23arccos C. 腹杆与高度方向的夹角为32arccosD. A 、B 、C 都不对 4. 下列哪种网架的节点处杆件汇交的数量最少（ B ）A. 两向正交正放网架B. 蜂窝形三角锥网架C. 棋盘形四角锥网架D. 抽空三角锥网架5. 下列哪种网架的节点处杆件汇交的数量最多（ A ）A. 三向网架B. 三角锥网架C. 四角锥网架D. 星形四角锥网架6. 下列哪一种网架屋面构造最为复杂（ D ）A. 星形四角锥网架B. 棋盘形四角锥网架C. 斜放四角锥网架D. 两向斜交斜放网架7. 正放四角锥网架须满足下列哪种条件方能做到所有杆件等长（ A ）A. 网架腹杆与弦杆的夹角为60°B. 网架腹杆与竖向的夹角为60°C. 网架腹杆与腹杆的夹角为60°D. 以上答案均不正确。
8. 下列哪一种网架受力的均匀性较差（ C ）A. 正放四角锥网架B. 正放抽空四角锥网架C. 星形四角锥网架D. 棋盘形四角锥网架9.有一间接承受动力作用的网架，其受拉杆的容许长细比[]λ为（D）A. 180B. 200C. 250D. 30010.下列哪一种空间结构可以兼作维护结构之用（B）A. 网格结构B. 折板结构C. 张力结构D. 混合结构11.下列哪一种空间结构可以小变形理论求解（A）A. 网架结构B. 悬索结构C. 单层网壳结构D. 膜结构12.下列哪一种网架结构的刚度最好（C）A. 两向正交正放网架B. 两向正交斜放网架C. 三向网架D. 单向折线形网架13.下列哪种网架的节点构造最为复杂（A）A. 三向网架B. 三角锥网架C. 四角锥网架D. 星形四角锥网架14.下列哪一种网架屋面构造最为简单（B）A. 星形四角锥网架B. 棋盘形四角锥网架C. 斜放四角锥网架D. 两向斜交斜放网架15.下列哪一种网架受力的均匀性较好（A）A. 正放四角锥网架B. 正放抽空四角锥网架C. 星形四角锥网架D. 棋盘形四角锥网架16.有直接承受动力作用的网架，其受压杆的容许长细比[]λ为（C）A. 180B. 200C. 250D. 30017.下列哪一种网架具有长杆受拉短杆受压的特点（C）A. 正放四角锥网架B. 正放抽空四角锥网架C. 星形四角锥网架D. 三角锥网架φ⨯的钢管，其长细比λ与下18.有一焊接球网架的弦杆，几何长度为3000mm，选用894列何值最为接近（A）A. 90B. 100C. 110D. 12019.下列哪一种网架不具有长杆受拉短杆受压的特点（D）A. 棋盘形四角锥网架B. 斜放四角锥网架C. 星形四角锥网架D. 正放四角锥网架20.下列哪一种网架需要在支承平面内增加水平斜杆才能保证几何不变（A）A. 两向正交正放网架B. 两向正交斜放网架C. 棋盘形四角锥系网架D. 正放抽空四角锥网架21. 在对边支承的正方形平面中，采用下列哪一种网架可以取得最佳经济效果（ B ）A. 蜂窝型三角锥网架B. 单向折线形网架C. 棋盘形四角锥系网架D. 正放抽空四角锥网架22. 在三边支承的正放形平面中，采用下列哪一种网架最合理（ C ）A. 三层网架B. 双层网架C. 局部三层的双层网架D. 以上说法不正确23. 下列哪一种网架属于斜放四角锥网架（ B ）（A ） (B) (C) (D)24. 下列哪种网架的吊顶最为方便（ C ）A. 三向网架B. 三角锥网架C. 正放四角锥网架D. 星形四角锥网架25. 有一悬挑网架，根据长杆受拉短杆受压的原则，采用下列哪一种网架最为合理（ A ）A. 正放四角锥网架B. 棋盘形四角锥网架C. 星形四角锥网架D. 蜂窝三角锥网架26. 焊接球网架中的某根受压腹杆（注：不是支座腹杆，也不是直接承受动力荷载的腹杆），其长度为3m ，请问下列何种圆管可满足最小截面规格的要求（ B ）A. 476⨯φB. 5.348⨯φC. 489⨯φD. 4114⨯φ27. 螺栓球网架中的某根受拉杆件，其截面规格为4114⨯φ，截面为A=13.82cm 2,承受250kN 的轴力，考虑到钢管一般都存在负公差，请问下列那一中应力最为合理（ B ）A. 181N/mm 2B. 201N/mm 2C. 213N/mm 2D. 以上答案均不正确28. 螺栓球网架结构中，当最大弦杆截面与最小腹杆截面会交于一点时，可能会出现是么情况（ C ）A. 高强螺栓被剪断B. 腹杆被拉断C. 腹杆弯曲D. 以上说法不正确29. 网架中的某根压杆，截面规格为489⨯φ，其毛截面面积为2cm 10.68A =,净截面2n cm 9.612A =，稳定系数为95.0=ϕ，承受150kN 的压力，则该杆件的应力为（ B ）A. 156N/mm 2B. 148N/mm 2C. 140N/mm 2D. 以上答案均不正确30. 有一焊接球网架的支座腹杆杆，几何长度为6000mm ，选用1144φ⨯的钢管，其长细比λ与下列何值最为接近（ B ）A. 154.2B. 138.9C. 123.4D. 107.831. 有一正三角形平面，下列哪一种网架的组成方式，可使屋面的构造最为简单（ C ）A. 采用三角锥组成的网架B. 采用四角锥组成的网架C. 采用四角锥和三角锥组成的网架D. 无论采用哪一种组成方式，都比较繁琐32. 下列哪一种空间结构属于混合结构（ C ）A. 网架B. 混凝土壳体C. 斜拉网架D. 膜结构33. 下列哪一种空间结构一般勿须考虑几何非线性的影响（ A ）A. 网架结构B. 悬索结构C. 单层网壳结构D. 膜结构34. 在网格尺寸、平面尺寸不变的情况下，下列哪种网架的杆件数量最少（ C ）A. 两向正交正放网架B. 正放四角锥网架C. 棋盘形四角锥网架D. 三角锥网架35. 在网格尺寸不变的情况下，下列哪种网架的杆件夹角最大（ C ）A. 三向网架B. 三角锥网架C. 正放四角锥网架D. 星形四角锥网架36. 下列哪种说法是正确的（ A ）A. 在重力荷载作用下，正交正放网架的下弦截面规格不大于上弦B. 正放四角锥网架的支承平面内需增加斜撑杆方能保证结构几何不变C. 螺栓球网架的支座腹杆，其计算长度系数可取0.9D. 以上答案均不正确。
大跨度空间结构设计
contents
目录
• 引言 • 大跨度空间结构的特点与类型 • 大跨度空间结构的设计理念 • 大跨度空间结构的材料选择 • 大跨度空间结构的施工方法 • 大跨度空间结构的案例分析 • 大跨度空间结构的发展趋势与挑战
01 引言
主题简介
大跨度空间结构是指跨越较大空间的建筑结构，通常用于大型公共设施、工业厂 房、桥梁等。
其他建筑
大跨度空间结构还广泛应用于其他类型的建筑中，如机场航站楼、工业厂房、商业中心等。这些建筑 通常需要大跨度的屋盖结构或跨越障碍物的桥梁结构，以满足建筑的功能需求。
其他建筑的大跨度空间结构设计通常采用多种结构形式的组合，如预应力混凝土和钢结构的组合、混 合结构等。这些结构形式能够满足建筑的承载能力和稳定性要求，同时保证建筑的安全性和经济性。
大跨度空间结构设计涉及多个学科领域，如结构工程、材料科学、计算机科学等 ，需要综合考虑多种因素，如结构安全性、经济性、施工可行性等。
重要性及应用领域
大跨度空间结构设计在现代建筑中具 有重要意义，能够满足大型设施的建 筑需求，提高空间利用率和功能性。
应用领域包括大型体育场馆、会展中 心、机场航站楼、工业厂房等，这些 设施需要大跨度空间来满足多功能需 求和高效利用空间。
07 大跨度空间结构的发展趋 势与挑战
新材料的应用
高强度钢材
高强度钢材具有更高的屈服强度 和抗拉强度，能够减轻结构自重，
提高结构承载能力。
复合材料
如碳纤维、玻璃纤维等复合材料， 具有轻质、高强、耐腐蚀等特点， 可应用于大跨度空间结构的节点
和连接部位，提高结构性能。
智能材料
如形状记忆合金、光纤等智能材 料，能够实现自适应调节和实时 监测，提高大跨度空间结构的稳
一建建筑大跨度空间钢结构安装方法
一建建筑大跨度空间钢结构安装方法我折腾了好久一建建筑大跨度空间钢结构安装方法，总算找到点门道。
我一开始真的是瞎摸索啊。
刚开始就想着，这大跨度的钢结构，那就直接像搭积木一样往上拼呗。
结果可想而知，完全不行。
各个构件之间的连接根本没法保证牢固性，还容易出现安装位置偏差巨大的问题，就像你搭一个高塔，结果每块砖位置都不对，肯定不稳的嘛。
后来我就去参考了一些老工程师的经验，觉得应该从测量放线这一步先下功夫。
这测量放线啊，就好比你画一幅画之前打草稿，你得精确到每一笔的位置才行。
我就拿着测量工具，仔仔细细地在现场测量定位每个构件的位置，但是这里面有个很容易被忽略的地方，就是光线对测量工具的影响，有时候光线折射啊什么的，会让读数有误。
我就犯错在这了，差一点导致整个钢结构安装错位。
所以这里一定要多次测量，不同时间不同天气条件下都确认下。
再就是钢结构构件的吊装了。
这些构件又重又大，吊装可不容易。
我试过那种简单的单点吊装，看着挺可行的，但是吊起之后就发现构件晃动很厉害，就像提着一个大水桶，只用一根绳子提，晃来晃去的特别危险。
后来才知道得采用平衡吊装的方法，用多个吊点对构件进行固定，然后缓慢平稳地起吊，这样才能保证构件在起吊过程中的稳定性。
安装过程里，还有很重要的一点就是临时支撑的搭建。
你想啊，这大跨度钢结构在还没完全安装好之前，就像个没有骨架的大房子，很容易倒掉的。
临时支撑就像是在房子盖好前的脚手架，扶住钢结构不让它塌。
不过这临时支撑设置也有讲究，我不确定自己最开始设置的间距是不是最合适，但一般来说要根据钢结构的重量、跨度来确定间距，支撑还要足够稳固，毕竟要承受很大的重量。
像构件之间的连接，螺栓连接或者焊接也是关键部分。
螺栓连接的话，拧螺栓可不能偷懒，要拧紧了，而且要按照规定的顺序拧紧，这就好像我们系鞋带，要是顺序不对或者系得松松垮垮的，走路都不方便。
焊接也不是随便焊两下就行，要保证焊接的质量，焊缝得饱满、均匀才行，这需要焊工有很不错的技术水平才行。
大空间大跨度厂房熟悉演练
大空间大跨度厂房熟悉演练在大空间大跨度厂房工作，熟悉环境和掌握应急处理方法至关重要。
为了保障人身安全和厂房稳定，本文将介绍如何进行大空间大跨度厂房的熟悉演练。
一、熟悉大空间大跨度厂房的特点大空间大跨度厂房通常具有空间开阔、结构复杂、设备繁多等特点。
了解这些特点有助于我们更好地掌握厂房内部环境和应对突发情况。
1.厂房结构：熟悉厂房的梁、柱、墙体等结构，以及支撑系统和安全设施。
2.设备布局：了解设备的位置、功能和操作方法，特别是涉及到易燃、易爆、有毒等危险品的设备。
3.安全通道：掌握厂房内的安全出口、逃生路线和应急照明系统。
二、了解演练的重要性大空间大跨度厂房演练是为了提高员工的安全意识和应对突发事件的能力，确保在紧急情况下迅速、有序地撤离。
1.增强安全意识：通过演练，使员工对安全隐患有更深刻的认识，提高安全防范意识。
2.培养自救能力：学会使用灭火器、疏散逃生等应急器材和技能，提高自救能力。
3.磨合应急预案：检验应急预案的合理性和可行性，完善应急体系。
三、详细阐述演练的步骤和注意事项1.演练筹备：明确演练目标、内容、时间和地点，制定详细的演练方案，组织相关人员参与筹备。
2.演练启动：通知参演人员到位，举行简短动员会议，讲解演练要求和注意事项。
3.演练实施：按照演练方案，模拟真实场景，进行疏散、灭火、救援等演练动作。
4.演练总结：对演练过程进行总结，分析优点和不足，制定改进措施。
5.注意事项：（1）确保演练安全，避免发生意外伤害。
（2）参演人员要认真对待，积极参与，提高实战感。
（3）演练过程要保持秩序，严禁擅自行动。
四、总结大空间大跨度厂房演练的经验和收获通过演练，员工可以更好地了解厂房环境和应急设施，提高自救互救能力。
同时，演练也能发现应急预案中的不足，为完善应急预案提供依据。
总之，大空间大跨度厂房熟悉演练是保障安全生产的重要环节。
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大跨空间结构(答案整理)一、单项选择题（共20分,每小题2分） 1. 下列哪一种空间结构在高空作业时施工费用最高（ B ）A. 网格结构B. 折板结构C. 平板结构D. 混合结构2. 下列哪一种网架结构的刚度最差（ D ）A. 两向正交正放网架B. 两向正交斜放网架C. 三向网架D. 单向折线形网架3. 若三角锥网架的全部杆件等长（其中h 为网架高度，s 为弦杆长度），必须满足下列哪一种条件（ D ）A. 腹杆与高度方向的夹角为33arccosB. 腹杆与高度方向的夹角为23arccos C. 腹杆与高度方向的夹角为32arccosD. A 、B 、C 都不对 4. 下列哪种网架的节点处杆件汇交的数量最少（ B ）A. 两向正交正放网架B. 蜂窝形三角锥网架C. 棋盘形四角锥网架D. 抽空三角锥网架5. 下列哪种网架的节点处杆件汇交的数量最多（ A ）A. 三向网架B. 三角锥网架C. 四角锥网架D. 星形四角锥网架6. 下列哪一种网架屋面构造最为复杂（ D ）A. 星形四角锥网架B. 棋盘形四角锥网架C. 斜放四角锥网架D. 两向斜交斜放网架7. 正放四角锥网架须满足下列哪种条件方能做到所有杆件等长（ A ）A. 网架腹杆与弦杆的夹角为60°B. 网架腹杆与竖向的夹角为60°C. 网架腹杆与腹杆的夹角为60°D. 以上答案均不正确。
8. 下列哪一种网架受力的均匀性较差（ C ）A. 正放四角锥网架B. 正放抽空四角锥网架C. 星形四角锥网架D. 棋盘形四角锥网架9. 有一间接承受动力作用的网架，其受拉杆的容许长细比[]λ为（ D ）A. 180B. 200C. 250D. 30010.下列哪一种空间结构可以兼作维护结构之用（B）A. 网格结构B. 折板结构C. 张力结构D. 混合结构11.下列哪一种空间结构可以小变形理论求解（A）A. 网架结构B. 悬索结构C. 单层网壳结构D. 膜结构12.下列哪一种网架结构的刚度最好（C）A. 两向正交正放网架B. 两向正交斜放网架C. 三向网架D. 单向折线形网架13.下列哪种网架的节点构造最为复杂（A）A. 三向网架B. 三角锥网架C. 四角锥网架D. 星形四角锥网架14.下列哪一种网架屋面构造最为简单（B）A. 星形四角锥网架B. 棋盘形四角锥网架C. 斜放四角锥网架D. 两向斜交斜放网架15.下列哪一种网架受力的均匀性较好（A）A. 正放四角锥网架B. 正放抽空四角锥网架C. 星形四角锥网架D. 棋盘形四角锥网架16.有直接承受动力作用的网架，其受压杆的容许长细比[]λ为（C）A. 180B. 200C. 250D. 30017.下列哪一种网架具有长杆受拉短杆受压的特点（C）A. 正放四角锥网架B. 正放抽空四角锥网架C. 星形四角锥网架D. 三角锥网架φ⨯的钢管，其长细比λ与下18.有一焊接球网架的弦杆，几何长度为3000mm，选用894列何值最为接近（A）A. 90B. 100C. 110D. 12019.下列哪一种网架不具有长杆受拉短杆受压的特点（D）A. 棋盘形四角锥网架B. 斜放四角锥网架C. 星形四角锥网架D. 正放四角锥网架20.下列哪一种网架需要在支承平面内增加水平斜杆才能保证几何不变（A）A. 两向正交正放网架B. 两向正交斜放网架C. 棋盘形四角锥系网架D. 正放抽空四角锥网架21.在对边支承的正方形平面中，采用下列哪一种网架可以取得最佳经济效果（B）A. 蜂窝型三角锥网架B. 单向折线形网架C. 棋盘形四角锥系网架D. 正放抽空四角锥网架22. 在三边支承的正放形平面中，采用下列哪一种网架最合理（ C ）A. 三层网架B. 双层网架C. 局部三层的双层网架D. 以上说法不正确23. 下列哪一种网架属于斜放四角锥网架（ B ）（A ） (B) (C) (D)24. 下列哪种网架的吊顶最为方便（ C ）A. 三向网架B. 三角锥网架C. 正放四角锥网架D. 星形四角锥网架25. 有一悬挑网架，根据长杆受拉短杆受压的原则，采用下列哪一种网架最为合理（ A ）A. 正放四角锥网架B. 棋盘形四角锥网架C. 星形四角锥网架D. 蜂窝三角锥网架26. 焊接球网架中的某根受压腹杆（注：不是支座腹杆，也不是直接承受动力荷载的腹杆），其长度为3m ，请问下列何种圆管可满足最小截面规格的要求（ B ）A. 476⨯φB. 5.348⨯φC. 489⨯φD. 4114⨯φ27. 螺栓球网架中的某根受拉杆件，其截面规格为4114⨯φ，截面为A=13.82cm 2,承受250kN 的轴力，考虑到钢管一般都存在负公差，请问下列那一中应力最为合理（ B ）A. 181N/mm 2B. 201N/mm 2C. 213N/mm 2D. 以上答案均不正确28. 螺栓球网架结构中，当最大弦杆截面与最小腹杆截面会交于一点时，可能会出现是么情况（ C ）A. 高强螺栓被剪断B. 腹杆被拉断C. 腹杆弯曲D. 以上说法不正确29. 网架中的某根压杆，截面规格为489⨯φ，其毛截面面积为2cm 10.68A =,净截面2n cm 9.612A =，稳定系数为95.0=ϕ，承受150kN 的压力，则该杆件的应力为（B ）A. 156N/mm 2B. 148N/mm 2C. 140N/mm 2D. 以上答案均不正确30. 有一焊接球网架的支座腹杆杆，几何长度为6000mm ，选用1144φ⨯的钢管，其长细比λ与下列何值最为接近（ B ）A. 154.2B. 138.9C. 123.4D. 107.831.有一正三角形平面，下列哪一种网架的组成方式，可使屋面的构造最为简单（C）A. 采用三角锥组成的网架B. 采用四角锥组成的网架C. 采用四角锥和三角锥组成的网架D. 无论采用哪一种组成方式，都比较繁琐32.下列哪一种空间结构属于混合结构（C）A. 网架B. 混凝土壳体C. 斜拉网架D. 膜结构33.下列哪一种空间结构一般勿须考虑几何非线性的影响（A）A. 网架结构B. 悬索结构C. 单层网壳结构D. 膜结构34.在网格尺寸、平面尺寸不变的情况下，下列哪种网架的杆件数量最少（C ）A. 两向正交正放网架B. 正放四角锥网架C. 棋盘形四角锥网架D. 三角锥网架35.在网格尺寸不变的情况下，下列哪种网架的杆件夹角最大（ C ）A. 三向网架B. 三角锥网架C. 正放四角锥网架D. 星形四角锥网架36.下列哪种说法是正确的（A ）A. 在重力荷载作用下，正交正放网架的下弦截面规格不大于上弦B. 正放四角锥网架的支承平面内需增加斜撑杆方能保证结构几何不变C. 螺栓球网架的支座腹杆，其计算长度系数可取0.9D. 以上答案均不正确。
37.对于点支的单跨网架，当周边需要向外悬挑时，从受力的角度来看，悬挑多长较为合适（ C ）A. 1/4短跨B. 1/4长跨C. 1/3短跨D. 1/3长跨φ⨯的钢管（回转半径为38.有一焊接球网架的跨中腹杆，几何长度为6000mm，选用114438.9mm），其长细比λ与下列何值最为接近（ C ）A. 154.2B. 138.9C. 123.4D. 107.839.三边支承一边自由的网架，下列哪种说法是正确的（ B ）A. 当自由边为短边时，应将自由边的网架局部加厚B. 当自由边为短边时，且短边与长边之比小于1/3时，自由边的网架局部加厚对网架内力及变形影响很小C. 自由边为长边的最大挠度小于自由边为短边时的最大挠度D. 自由边无论是长边还是短边，网架的最大挠度均是一样的40.在三边支承的正方形平面中，采用下列哪一种网架最合理（C）A. 三层网架B. 双层网架C. 局部三层的双层网架D. 以上说法不正确二、判断题（正确的打“√”，错误的打“×”，并改正之，否则不给分，共20分,每小题2分）1．圆形平面建筑，不能采用四角锥网架。
（×）改正：将“不能”改为“可”。
2．结构的用钢量越大，结构的安全度就越高。
（×）改正：将“就越高”改为“不一定高”。
3．有一狭长形平面建筑，当网架采用四点支承时，选用单向折线形网架比正放抽空四角锥更合适。
（√）改正：4．对焊接球网架进行结构分析时，其计算长度通常比几何长度小。
（√）改正：5．三角锥网架节点的杆件汇交数量与两向正交正放网架的相同，均为7根。
（×）改正：9根6．当屋面板采用预制混凝土板时，网架的容许挠度应比屋面板采用彩钢板的大。
（×）改正：7．正放抽空四角锥网架比单向折线形网架更容易吊顶。
（√）改正：8．结构安全储备的大小，只要根据结构的主材用量就可判断。
（×）改正：9．当网架结构为静定结构时，温差对网架结构的影响很小，可以忽略不计。
（√）改正：10．作轻型屋盖使用的网架，当跨度较大时，杆件材料宜选用Q345材质。
（×）改正：将“Q345”改为“Q235”11．周边支承且支座节点位于上弦的网架，计算时可以不考虑风荷载。
（√）改正：12．永久荷载的代表值为标准值、组合值、频遇值。
（×）改正：永久荷载的代表值为标准值。
13．焊接球网架的钢管与空心球的焊缝均有俯、仰、侧等三种焊缝。
（√）改正：14．三角形平面建筑，只能采用三角锥网架。
（×）改正：三角形平面建筑还可采用三向网架等。
15．两向正交正放网架节点的杆件汇交数量最多为9根。
（√）改正：16．悬挂式吊车通过柱子对网架产生吊车水平荷载。
（×）改正：悬挂式吊车对网架产生吊车竖向荷载。
17．支承结构为独立柱的周边支承网架，当验算方向的跨度小于40m时，可以不用考虑由温度变化引起的内力。
（√）改正：18．悬挂式吊车对网架产生吊车竖向荷载。
（√）改正：19．单向折线形网架比蜂窝三角锥形更容易吊顶。
（√）改正：20．桥式吊车对网架产生竖向荷载，而悬挂式吊车对网架产生水平荷载。
（×）改正：桥式吊车对网架产生水平荷载，而悬挂式吊车对网架产生竖向荷载。
21．螺栓球网架的有限元模型为空间梁柱单元组成的杆件系统。
（×）改正：螺栓球网架的有限元模型为空间铰接杆单元组成的杆件系统。
22．计算可变荷载时，屋面雪荷载和屋面活荷载必须同时考虑。
（×）改正：计算可变荷载时，屋面雪荷载和屋面活荷载按两者中的最大值考虑。
23．焊接球设置加劲肋后，受拉承载力的提高大于受压承载力。
（×）改正：焊接球设置加劲肋后，受拉承载力的提高小于受压承载力。
24．当网架屋面采用非对称铺板时，部分腹杆将可能变号。
（√）改正：25．螺栓球网架的预起拱必须在设计中考虑。
（√）改正：26．在规格相同的情况下，焊接钢管的稳定系数大于无缝钢管。