大跨结构网架结构
大跨度钢网架结构的隔震技术应用与发展
大跨度钢网架结构的隔震技术应用与发展摘要：本文介绍了大跨度钢网架结构的结构形式，以及在建筑结构中的应用。
分析了隔震支座，屈曲约束支撑（BRB），阻尼器在大跨度钢网架结构隔震技术中的应用与发展。
对大跨度钢网架结构隔震技术做出总结，并对大跨度钢网架结构的隔震技术的应用提出建议，指出了大跨度钢网架结构隔震技术的发展方向，为下一步大跨度钢网架结构的隔震技术研究和发展提供参考。
关键词：钢网架结构;支座；阻尼器；隔震技术中图分类号：TU393.3 文献标志码：AApplication and Development of Seismic Isolation Technology forLong-Span Steel Grid StructuresYang Guang(College of Civil Engineering, Guangzhou University, Guangzhou510006)Abstract：The structural forms of long-span steel grid structure and its applications in building structure are introduced in this paper.The applications and developments of bearing isolation, buckling restrained brace (BRB) isolation and damper isolation in long-spansteel grid structure are analyzed.The isolation technologies of long-span steel grid structure are summarized,and some suggestions on the application of seismic isolation technology of long-span steel grid structure are put forward.Moreover,the development directions ofseismic isolation technology for long-span steel grid structures arepointed out,which provided reference for the further research and development of seismic isolation technology of long-span steel grid structure.Keywords：Steel grid structure;Bearing;Damper;Isolation technology(引言)：大跨空间结构的发展往往标志着一个国家建筑科学领域的进步。
大跨空间结构第二章网架结构
A．平面桁架系网架 （五种） B．四角锥体系网架 （五种） C．三角锥体系网架 （三种）
2.2.2 网架结构的支承 2.2.3 网架结构的选型 2.2.4 网架结构的主要几何尺寸
2.3 网架结构的计算与分析
2.3.1 基本假定
网架是一种空间杆系结构，杆件之间通过节点连接。 仅承受节点集中荷载。
（1）节点为铰接，杆件只承受轴向力 忽略节点刚度的影响，不计次应力对杆件内力所引起的 变化，引起的误差可忽略不计。荷载仅作用于节点上。
（2）按小变形理论计算 挠度远小于网架的尺寸（高度），不考虑几何非线性
（3）按弹性方法分析 不考虑材料的非线性 （当研究网架的极限承载能力时要考虑弹塑性）
2.3 网架结构的计算与分析
L ij cox ˆs Z ˆ)(( w jw i)
2.3.８网架结构温度应力
4）网架杆件的温度应力 由杆件固端内力与由节点不平衡力引起的杆件内力叠加得：
Ni jNti jPti j (12)
N i jEiA j
cox ˆX ˆs)(u(jui)cox ˆY ˆs)v ((jvi)cox ˆZ ˆs)w ((jw i)ta (1)3
网架的节点自重一般占网架杆件总重的15％~25％。如果网架节点的 连接形式已定，可根据具体的节点规格计算出其节点自重。
2.4 网架结构的研究及发展趋势
1、铸钢球节点
厦门太古机库四期采用巨大的铸钢球节点， 超过20t。
传统节点改进：如螺栓球节点“假拧” 焊接球节点超大等
2.4 网架结构的研究及发展趋势
C）最后，将杆件固端内力与由节点不平衡力引起的杆件 内力叠加，即求得网架的杆件温度应力
2.3.８网架结构温度应力
大跨度异形钢结构网架施工工法
大跨度异形钢结构网架施工工法随着城市建设的不断发展，大跨度结构的需求日益增加。
异形钢结构网架作为一种轻型高强度结构体系，具有重量轻、刚度高、抗震性能好等优点，被广泛应用于大型体育馆、会展中心、机场、火车站等建筑物。
下面将介绍一种适用于大跨度异形钢结构网架施工的工法。
一、基础施工准备1.打桩:根据设计要求，进行地基打桩工作。
一般采用混凝土桩或钢管桩，桩的数量和尺寸取决于结构的荷载要求。
2.基础浇筑:在桩基础上浇筑混凝土基础，使其与桩连接，提供稳定的承载力。
同时在基础上设置螺栓孔，用于固定钢结构的支撑。
二、立柱施工1.立柱制作:根据结构设计的要求，按照工厂预制后的钢材进行切割、焊接等加工工艺，制作成立柱。
然后将立柱运至施工现场。
2.立柱安装:在基础孔中安装膨胀螺栓，将立柱按设计要求固定在基础上。
确保立柱的垂直度和平整度。
三、横梁施工1.横梁制作:根据设计要求，在工厂预制好横梁。
横梁的制作需要符合设计参数，确保其刚度和强度。
2.横梁安装:将预制好的横梁运至立柱上，安装在立柱上。
使用大型吊车等设备进行吊装，确保横梁的水平度和位置。
四、网架施工1.网架制作:根据设计要求，在工厂预制好网架。
网架的制作需要符合设计参数，确保其结构的稳定性和强度。
2.网架安装:将预制好的网架运至横梁上，安装在横梁上。
使用大型吊车等设备进行吊装，确保网架的水平度和位置。
五、加固工程1.加固支撑:根据设计要求，在网架的支撑点设置加固柱或加固框架，用于增加结构的稳定性和强度。
2.加固连接:通过加固板或加固支架等方式，加强网架与立柱、横梁之间的连接。
六、防火涂料和防腐处理为了保护大跨度异形钢结构网架免受火灾和腐蚀的侵害，需要进行防火涂料和防腐处理。
1.防火涂料:对钢结构网架进行防火涂料处理，增加其抗火能力。
2.防腐处理:对钢结构网架进行防腐涂层处理，延长其使用寿命。
通过以上工法，可以实现大跨度异形钢结构网架的施工。
在实际施工过程中，需结合具体项目的特点和要求，采取相应的施工措施，保证施工质量和安全。
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。
大跨度网架结构的设计要点
大跨度网架结构的设计要点摘要：随着现代社会的发展，人们对大跨度空间的需求越来越大，代表性场所包括会展中心、影剧院、体育场馆、共享大厅、飞机库等。
传统的平面结构如梁、拱、刚架、桁架等受其结构特性的限制，很难覆盖更大的空间。
网架结构能满足大跨度建筑的受力要求，与传统平面结构相比，具有受力合理、自重轻、抗震性能好、造型美观等优点。
机库类建筑属于典型的大跨度结构，本文以某机库结构设计为例，介绍大跨度网架结构的主要设计要点，以期为同类建筑工程设计提供参考。
关键词：大跨度；机库；网架1工程概况本项目机库位于成都市，建筑面积34719m2，南北向长208.80m，东西向宽117.00m，主要包含机库大厅、辅楼两部分，其中机库大厅地上1层，建筑高度40.65m（机库檐口至室外地面最低处的距离），主要功能为飞机定检，辅楼地上2层，建筑高度12.15m（有局部屋面），主要功能为飞机维修库的相关配套办公及设备用房等。
机库大厅屋面采用大跨度网架结构，大门处支承跨度为157m，机库大厅进深为77m，下部采用现浇钢筋混凝土框-排架结构（局部设置柱间支撑）；辅楼采用现浇钢筋混凝土框架结构，局部屋面设置网架。
本项目设计使用年限为50年，依据《建筑工程抗震设防分类标准》[1]，机库大厅抗震设防类别为重点设防类，结构安全等级为一级，重要性系数取1.1。
本地区抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度0.05g，设计地震分组第二组，建筑场地类别为Ⅱ类。
2设计荷载对于大跨度建筑来说，合理准确地确定荷载及荷载组合是至关重要的。
考虑檩条及夹芯板，屋面上弦恒荷载取0.65kN/m2，吊挂消防管活荷载0.05 kN/m2，屋面下弦检修马道活荷载0.25kN/m2，考虑檩条及夹芯板重墙面恒荷载取0.65kN/ m2。
按工程地质勘察报告，本工程建筑场地为建筑抗震一般地段。
根据四川省住房和城乡建设厅抗震设防专项审查专家组意见，应适当提高抗震设防标准，如按7度设防采取抗震措施或按7度计算地震作用。
大跨度结构其结构体系有很多种
大跨度结构其结构体系有很多种，如网架结构、索结构、薄壳结构、充气结构、应力膜皮结构、混凝土拱形桁架等，常用于展览馆、体育馆、飞机机库等。
一.网架结构网架结构为大跨度结构最常见的结构形式，因其为空间结构，故一般称为空间网架。
其杆件多采用钢管或型钢，现场安装。
常见的为平面桁架、四角锥体和三角形锥体组成，其节点形式可分为焊接钢板节点和焊接空心球节点两种。
二.索结构索结构是将桥梁中的悬索“移植”到房屋建筑中，可以说是土木工程中结构形式互通互用的典型范例。
三.薄壳结构薄壳结构常用的形状为圆顶、筒壳、折板、双曲扁壳和双曲抛物面壳等。
圆形圆顶结构是轴对称结构，在轴对称荷载作用下，将只产生两种力：径向力和环向力。
径向力为沿经线方向的力，因其要平衡垂直向下荷载，所以必定为压力。
环向力为沿纬线方向的力。
圆形屋顶在垂直荷载作用下，上部的圆顶部分将受压收缩，其直径将变小，而下部近支承部分直径将增大，即上部将产生环向压力，而下部将产生环向拉力，中间将有一截面，为环向压力向环向拉力转变的交界线，该处的环向力为0，该截面称为“过渡缝”。
悉尼歌剧院格拉加尼亚修道院教堂上页下页四.混凝土拱形桁架混凝土拱形桁架在以前的工程中应用较多，但因其自重较大，施工复杂，现已很少采用。
目前最大跨度的拱形桁架为贝尔格莱德的机库，为预应力混凝土桁架结构，跨度为135.8m。
日本姬路市中心体育馆五.充气结构充气结构又称充气薄膜结构，是在玻璃丝增强塑料薄膜或尼龙布罩内部充气形成一定的形状，作为建筑空间的覆盖物。
对角跨长200m,由室内地面至顶高6.07m的东京穹顶，是不用柱子，只依靠室内外气压差来制成的膜屋盖结构，也是在日本最初用于多功能全天候的体育场，约30,000平方米超大椭圆形屋顶，采用悬索加强的充气膜结构。
其双向各配置14根共28根钢索，在其上张拉着涂有特富龙的玻璃纤维布。
请看充气膜的充气过程：六.应力膜皮结构应力膜皮结构一般是用钢质薄板做成很多块各种板片单元焊接而成的空间结构。
常见的大跨度结构形式
常见大跨度的结构形式我国规范：跨度60m以上为大跨度。
类型：多为公建，人流集中，规模大，占地面积大。
例如影剧院、体育场馆、展览馆、大会堂、航空港；工业建筑：飞机装配车间、飞机库等。
1、拱结构；拱是一种推力结构：在竖向荷载下产生水平推力；拱是一种无矩结构：通过合理拱轴可使杆件无弯矩；拱可充分利用材料抗压强度，断面小、跨度大。
是一种古老的方法适合脆性材料、石材、砖材、混凝土等关键是侧推力平衡问题2、钢架结构；1、材料强度高，自身重量轻;2、钢材韧性，塑性好，材质均匀，结构可靠性高;3、钢结构制造安装机械化程度高;4、钢结构密封性能好;5、钢结构耐热不耐火;6、钢结构耐腐蚀性差;7、低碳、节能、绿色环保，可重复利用。
3、桁架结构；受力特点是结构内力只有轴力，而没有弯矩和剪力。
这一受力特性反映了实际结构的主要因素，轴力称桁架的主内力。
4、网架结构；网架结构是高次超静定结构体系。
板型网架分析时，一般假定节点为铰接，将外荷载按静力等效原则作用在节点上，可按空间桁架位移法，即铰接杆系有限元法进行计算。
由多块条形平板组合而成的空间结构，是一种既能承重，又可围护，用料较省，刚度较大的薄壁结构，可用作车间、仓库、车站、商店、学校、住宅、亭廊、体育场看台等工业与民用建筑的屋盖。
此外，折板还可用作外墙、基础及挡土墙。
6、薄壳结构；壳，是一种曲面构件，主要承受各种作用产生的中面内的力。
薄壳结构就是曲面的薄壁结构，按曲面生成的形式分为筒壳、圆顶薄壳、双曲扁壳和双曲抛物面壳等，材料大都采用钢筋和混凝土。
由柔性受拉索及其边缘构件所形成的承重结构。
索的材料可以采用钢丝束、钢丝绳、钢铰线、链条、圆钢，以及其他受拉性能良好的线材。
8、张拉膜结构；张拉整体结构是由一组连续的拉杆和连续的或不连续的压杆组合而成的自应力、自支撑的网状杆系结构，其中「不连续的压杆」的含义是压杆的端部互不接触，即一个节点上只连接一个压杆。
9、充气膜结构；充气膜结构是一种新型建筑结构，是轻型空间结构的一个重要分支，具有丰富多彩的造型，建筑特性、结构特性优越，主要分为张拉膜结构、骨架膜结构、充气膜结构、索桁架膜结构等。
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。
大跨度空间网架钢结构双向旋转提升施工工法(2)
大跨度空间网架钢结构双向旋转提升施工工法大跨度空间网架钢结构双向旋转提升施工工法一、前言随着建筑领域的发展，大跨度空间网架钢结构的应用越来越广泛。
然而，传统的施工方法在大跨度空间网架钢结构的安装过程中存在一些困难和挑战，如施工周期长、施工成本高等问题。
因此，研究并应用一种高效、安全、经济的施工工法，对于推动大跨度空间网架钢结构的发展具有重要的意义。
二、工法特点大跨度空间网架钢结构双向旋转提升施工工法以其独特的特点受到了广泛关注。
其主要特点包括：1. 施工周期短：采用双向旋转提升技术，可以将大跨度空间网架钢结构迅速准确地安装到预定位置，大大缩短了施工周期。
2. 施工成本低：该工法使用的机具设备简单易得，施工过程中所需的人力和材料成本也较低，从而降低了施工成本。
3. 施工安全性高：采用了双向旋转提升技术，避免了高空作业和大型吊装设备的使用，减少了施工中的安全风险。
4. 可调性强：该工法可根据实际情况进行调整和优化，适用于不同规模和形状的大跨度空间网架钢结构。
三、适应范围大跨度空间网架钢结构双向旋转提升施工工法适用于各种大跨度建筑，如体育馆、展览中心、机场候机楼等。
无论是结构形式、构件形状还是施工场地的条件，都有很强的适应能力。
四、工艺原理该施工工法的基本原理是将大跨度空间网架钢结构分成若干个较小的构件，通过双向旋转提升技术将其分别安装到预定位置，最后再将各个构件连接起来形成完整的大跨度空间网架钢结构。
具体而言，施工工法与实际工程之间的联系如下：1. 工程设计：根据实际施工场地和需求，设计出合适的大跨度空间网架钢结构，并确定构件划分和施工工艺。
2. 制造预制构件：根据设计要求，对大跨度空间网架钢结构进行制造，将其预制成适合安装的小型构件。
3. 现场安装：将预制好的构件通过双向旋转提升技术一一安装到预定位置，完成整个大跨度空间网架钢结构的施工。
4. 构件连接：在安装过程中，将各个构件进行连接，确保结构的整体稳定性和安全性。
大跨结构网壳结构课件
防腐处理：钢材表面 应进行防腐处理，以 提高结构的耐候性和 使用寿命。
通过以上施工方法和 步骤、施工技术与要 点以及质量控制与验 收标准的严格执行， 可以确保大跨结构网 壳结构的安全、稳定 和耐久性，满足建筑 物的使用需求。
04
工程实例和案例分析
大型体育场馆网壳结构分析
结构特点
大型体育场馆网壳结构通常采用钢结构或钢混结构，具有 大跨度、轻质、高强等特点。其形态多为穹顶或双曲面， 以实现良好的空间效果和视线通透性。
特殊形状网壳结构工程实例
1 2 3
结构创意
特殊形状的网壳结构往往具有独特的建筑造型和 象征意义，对结构设计和施工技术提出较高挑战 。
工程实例1
某球形网壳结构的文化中心，通过优化结构设计 和施工方法，实现了轻盈的球形外观与内部功能 的完美结合。
工程实例2
某异形网壳结构的展览馆，采用参数化设计和先 进的3D打印技术，呈现出极具未来感的建筑造 型。
• 计算机辅助设计：借 助计算机技术和有限 元分析方法，网壳结 构的设计和分析更加 精确、高效，为复杂 形态网壳的实现提供 了有力支持。
• 施工技术成熟：网壳 结构的施工技术不断 成熟，如整体吊装、 分块组装等方法，提 高了施工效率和质量 ，降低了工程成本。 同时，随着3D打印技 术的发展，网壳结构 的施工技术也将迎来 新的突破。
网壳结构的未来发展方向和挑战
超大跨度网壳结构
随着工程技术的进步，未来网壳结构 将向更大跨度发展，以满足特殊工程 需求。
绿色、环保材料
在网壳结构的设计和建造过程中，将 更加注重绿色、环保材料的应用，降 低结构对环境的影响。
抗震、抗风等性能提升
针对地震、风灾等自然灾害，加强网 壳结构的抗震、抗风性能研究，提高 结构的安全性。
大跨度空间结构的主要形式及特点
膜结构的主要形式
膜结构形式上主要有气 压式膜结构、气承式膜 结构、混合式膜结构和 悬挂薄膜结构。
膜结构主要特点
膜结构主要有自重轻、跨度 大，建筑造型自由、丰富，施工 方便，具有良好的经济性和较高 的安全性，透光性和自结性好， 耐久性较差等特点。
团结 信赖 创造 挑战
4、悬索结构
悬索结构是以能受拉的索作为基本承重构件并将索 按照一定规律布置所构成的一类结构体系。悬索屋 盖结构通常由悬索系统、屋面系统和支撑系统三部 分构成。用于悬索结构的钢索大多采用由高强钢丝 组成的平行钢丝束、钢绞线或钢缆绳等，也可采用 圆钢、型钢、带钢或钢板等材料。
团结 信赖 创造 挑战
国家大剧院
团结 信赖 创造 挑战
悉尼歌剧院
团结 信赖 创造 挑战
本次结构分析总结
相对而言，网架结构和网壳结构在施工、结构
上比较简单，方便，稳定。但在造型上相对单
一，变化不大。而膜结构，悬索结构在造型上
较多变，灵活，适合多种形式，但对于结构受
力等要求更高。
在本次设计上，我们认为这几种结构对于我们
团结 信赖 创造 挑战
2、网壳结构
曲面形网格结构称为网壳结构。有单层网 壳和双层网壳之分，网壳的用材主要有钢网 壳、木网壳、钢筋混凝土网壳等。
团结 信赖 创造 挑战
球面网壳
双曲面网壳
圆柱面网壳
双曲抛物面鞍型网壳
单块扭网壳ຫໍສະໝຸດ 四块组合型扭网壳团结 信赖 创造 挑战
网壳结构主要特点
大跨度建筑结构体系简述-各种大跨度结构类型
大跨度建筑结构体系简述-各种大跨度结构类型- 结构理论摘要：大跨度空间结构是目前发展最快的结构类型。
大跨度建筑及作为其核心的空间结构技术的发展战况是代表一个国家建筑科技水平的重要标志之一。
而大跨度结构的表现形式是多种多样的，具体如下文所示：关键词：大跨度空间结构；拱券结构及穹隆结构；椼架结构与网架结构；壳体结构；悬索结构；膜结构一、拱券结构及穹隆结构从迄今还保存着的古希腊宏大的露天剧场遗迹来看，人类大约在两千多年前，就有扩大室内空间的要求。
古代建筑室内空间的扩大是和拱结构的演变发展紧密联系着的，从建筑历史发展的观点来看，一切拱结构-包括各种形式的券、筒形拱、交叉拱、穹隆-的变化和发展，都可以说是人类为了谋求更大室内空间的产物。
券拱技术是罗马建筑最大的特色及成就，它对欧洲建筑做出了巨大的贡献，影响之大无与伦比。
罗马建筑典型的布局方法、空间组合、艺术形式和风格以及某些建筑的功能和规模等等都是同券拱结构有密切联系。
拱形结构在承受荷重后除产生重力外还要产生横向的推力，为保持稳定，这种结构必须要有坚实、宽厚的支座。
例如以筒形拱来形成空间，反映在平面上必须有两条互相平行的厚实的侧墙，拱的跨度越大，支承它的墙则越厚。
很明显，这必然会影响空间组合的灵活性。
为了克服这种局限，在长期的实践中人们又在单向筒形拱的基础上，创造出一种双向交叉的筒形拱。
而之后为了建筑的发展热门又创造出了穹隆结构穹隆结构也是一种古老的大跨度结构形式，早在公元前14世纪建造的阿托雷斯宝库所运用的就是一个直径为14.5米的叠涩穹隆。
到了罗马时代，半球形的穹隆结构已被广泛地运用于各种类型的建筑，其中最著名的要算潘泰翁神庙。
神殿的直径为43.3米，其上部覆盖的是一个由混凝土做成的穹隆结构。
在大跨度结构中，结构的支点越分散，对于平面布局和空间组合的约束性就越强；反之，结构的支承点越集中，其灵活性就越大。
从罗马时代的筒形拱衍变成高直式的尖拱拱肋结构；从半球形的穹隆结构发展成带有帆拱的穹隆结构，都表明由于支承点的相对集中而给空间组合带来极大的灵活性。
大跨度钢网架结构检测技术研究的开题报告
大跨度钢网架结构检测技术研究的开题报告1.研究背景钢网架结构是一种现代化建筑结构，具有轻量化、高刚度、高强度等优点，广泛应用于大跨度场馆、体育馆、会议中心、机场候机厅等建筑中。
然而，钢网架结构具有复杂的结构形式和多种荷载组合，因此设计和施工较为复杂，同时在使用过程中，易受到环境因素（如风、雨、雪等）的影响，可能出现结构变形、腐蚀、损坏等问题。
传统的结构检测方法（如钢板观测、外观检查、焊缝检测等）存在局限性，不能有效地解决大跨度钢网架结构的检测问题。
因此，开展大跨度钢网架结构的检测技术研究具有重要意义，可以提高结构安全性、延长结构使用寿命，并对钢网架结构的设计和施工提供支持。
2.研究内容本研究将综合运用传感器技术、图像处理技术和机器学习算法等先进技术，开展大跨度钢网架结构的检测研究。
主要包括以下内容：（1）建立大跨度钢网架结构的三维模型及其有限元模型，模拟不同荷载工况下的结构响应。
（2）选用合适的传感器和数据采集设备，对结构进行实时监测，采集结构变形、应力、振动等信息，并实现传感器数据的实时转换和处理。
（3）研究基于图像处理的结构缺陷检测算法，对结构表面进行图像采集、处理和分析，实现智能识别、定位和评估结构表面损伤。
（4）综合运用机器学习算法，对传感器和图像处理的数据进行综合分析，实现对结构的全面监测和评估，并提出相应的修复和加固方案。
3.研究意义（1）改善目前大跨度钢网架结构的检测方法，提高检测效率和准确性，保障结构的安全运行。
（2）整合先进的传感器和图像处理技术，建立可实时监测和快速响应的大跨度钢网架结构管理平台。
（3）为建筑设计、施工和维护提供参考和支持，推动大跨度钢网架结构的智能化管理。
4.研究方法（1）文献综述：分析国内外钢网架结构检测技术的现状和趋势，明确本研究的研究目标和方向。
（2）建立工程模型：基于实际工程案例，建立钢网架结构的三维模型及其有限元模型，模拟各种荷载工况下的结构响应，并确定监测点和监测方案。
工程技术知识：网架结构是适宜于大跨度的空间结构
工程技术知识：网架结构是适宜于大跨度的
空间结构
网架结构是空间网格结构中一种形式，绝大部分网架结是采用钢管加球形节点制作而成。
网架结构一般分为以下由平面桁架系、四角锥体、三角锥体和六角锥体组成的网架结构四大类。
在火力发电厂主厂房汽机房屋面系统通常采用的是正放四锥体网架，组成这种网架的四角锥底边是与边界平行或垂直的，角锥满铺于整个网架平面。
网架的上（下）弦节点即是顺（倒）置角锥的顶点，也可看成是倒（顺）置角锥底边的角点，从而使同方向的上、下弦杆的平面投影正好形成两组平行线，互差半个网格间距。
形成的上、下弦网格通常都是正方形的，当两个方向的弦杆长度不等时，也可形成矩形网格。
1。
大跨度网架结构实例应用
大跨度网架结构实例应用
随着网架建筑的出现，以及网架建筑在使用中的诸多优点，越来越多的用户选择了钢结构网架建筑，从而导致网架建筑快速的应用到了诸多的领域之中，东吴网架小编介绍一下可大跨度网架。
大跨度网架：网架跨度越大，自重在全部荷载中所占比重也就越大，减轻自重可以获得明显的经济效果。
因此，网架强度高而质量轻的优点对于大跨网架特别突出。
我国大会堂的钢屋架、北京和上海等地体育馆的悬索网架和钢网架、陕西秦始皇墓陶俑陈列馆的三铰拱架都是大跨度屋盖的具体例子。
大型体育馆屋盖网架的跨度己达llOm。
在工业建筑中，大跨屋盖网架不断增多，除飞机装配车间（跨度一般在60m以上）外，汽车装配有跨度50~ 60m 的散装仓库，电机工业有跨度约50m高度约40m的大型试验室。
今后随着现代化建谩的进展，将会不断出现更多的大跨度网架。
大跨度建筑的类型及应用
大跨度建筑的类型及应用一、引言大跨度建筑是指横跨较大的空间距离的建筑，它具有广阔的空间感和独特的美学价值，广泛应用于各种场所，如体育场馆、会展中心、机场等。
本文将介绍大跨度建筑的类型及应用。
二、大跨度建筑的类型1.拱形结构拱形结构是一种最古老的大跨度结构形式之一，在古代就已经被广泛应用于建筑中。
它以弧线为基础，将重量分散到支撑点上，使得整个结构能够承受巨大的荷载。
拱形结构常见于教堂、桥梁和体育馆等建筑中。
2.网架结构网架结构是由多个小型杆件组成的框架结构，通过连接节点将这些杆件组合在一起。
网架结构具有轻质化、高强度和易于制造等优点，在现代建筑中得到了广泛应用。
例如，鸟巢体育馆就采用了网架结构。
3.空间桁架结构空间桁架结构是由多个杆件组成的三维框架，可以形成各种复杂的形状。
它具有高强度、轻质化和刚性好等优点，在大型建筑中得到了广泛应用。
例如，北京大兴国际机场就采用了空间桁架结构。
三、大跨度建筑的应用1.体育场馆体育场馆是大跨度建筑的主要应用领域之一，因为它需要提供足够的空间以容纳观众和比赛设备。
拱形结构、网架结构和空间桁架结构都被广泛应用于体育场馆建设中。
例如，鸟巢体育馆采用了网架结构，而上海东方体育中心则采用了空间桁架结构。
2.会展中心会展中心需要提供足够的展示空间以容纳各种展品和参观者。
拱形结构和网架结构都被广泛应用于会展中心建设中。
例如，北京国家会议中心采用了拱形结构。
3.机场机场需要提供足够的航站楼面积以容纳旅客和航班设备。
空间桁架结构是机场建筑中最常见的大跨度结构形式之一。
例如，北京大兴国际机场采用了空间桁架结构。
4.其他场所除了上述场所外，大跨度建筑还广泛应用于其他场所，如博物馆、音乐厅和商业中心等。
例如，广州塔采用了空间桁架结构。
四、结论大跨度建筑具有独特的美学价值和广泛的应用价值，它可以为人们提供舒适的空间体验和视觉享受。
不同类型的大跨度结构形式具有不同的优缺点，建筑设计者需要根据实际需求进行选择。
大跨空间结构的主要形式及特点
悬索结构形式
北京工人体育馆
悬索结构的特点
悬索结构的受力特点是仅通过索的轴向拉伸 来抵抗外荷载的作用!结构中不出现弯距和 剪力效应，可充分利用钢材的强度，悬索结 构形式多样布置灵活，并能适应多种建筑平 面。由于钢索的自重很小，屋盖结构较轻， 安装不需要大型起重设备，但悬索结构的分 析设计理论与常规结构相比，比较复杂，限 制了它的广泛应用"
3、膜结构
薄膜结构也称为织物结构，是20世纪中叶发展 起来的一种新型大跨度空间结构形式。它以性能优良 的柔软织物为材料, 由膜内空气压力支承膜面，或利 用柔性钢索或刚性支承结构使膜产生一定的预张力， 从而形成具有一定刚度、能够覆盖大空间的结构体系。
膜结构的主要形式
膜结构形式上主要有气 压式膜结构、气承式膜 结构、混合式膜结构和 悬挂薄膜结构。
大跨度空间结构往往是衡量一个国家或 地区建筑技术水平的重要标志。其结构 形式主要包括网架结构、网壳结构、悬 索结构、膜结构和薄壳结构等
五大空间结构及各类组合空间结构，形 态各异的空间结构在体育场馆、会展中 心、影剧院、大型商场、工厂车间等建 筑中得到了广泛的应用。
1、 网架结构
由多根杆件按照某种规律的几何图形通 过节点连接起来的空间结构称为网格结构。 其中双层或多层平板形网格结构称为网架 结构或网架。通常采用钢管或型钢材料制 作而成。
网架结构的主要特点
空间工作，传力途径简捷。重量轻、刚度大、抗 震性能好、施工安装简便。网架杆件和节点便定 型化、商品化、可在工厂中成批生产，有利于提 高生产效率。网架的平面布置灵活，屋盖平整， 有利于吊顶、安装管道和设备。网架的建筑造型 轻巧、美观、大方。便于建筑处理和装饰。
2、网壳结构
曲面形网格结构称为网壳结构。有单层网 壳和双层网壳之分，网壳的用材主要有钢网 壳、木网壳、钢筋混凝土网壳等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
桁架斜向相交，构造复杂，受力性能不好
第三章 网架结构
二、网架结构形式
2、交叉桁架体系 ④ 三向网架
三组桁架60°相交，受力均匀， 节点交汇杆多（13根），构造复 杂，大跨度，圆形，三角形或多 边形平面
第三章 网架结构
二、网架结构形式
2、交叉桁架体系
⑤单向折线形网架
由平面桁架互相倾斜交成V形面构 成，呈单向受力状态，较单纯的 平面刚架刚度大，不需支撑体系
第三章 网架结构
一、网架结构的特点与应用
3、工程应用
首都机场四机位机库 (1996)：（153+153） ×90m，四角锥网架
厦门机场太古机库 (1999)：155×70m
第三章 网架结构
一、网架结构的特点与应用
3、工程应用 首都机场四机位机库（153+153）×90m
第三章倒三角桁架相互交叉，三角桁架顶点相连为下弦杆，上弦斜 放，与边界成45°，下弦正放，上弦短，下弦长，中小跨度，用 钢量省，周边支承
第三章 网架结构
二、网架结构形式
3、四角锥体系 ⑤ 棋盘形四角锥网架
上弦正放，下弦斜放，与边界成45°，上弦短，下弦长，中小跨 度，用钢量省
第三章 网架结构
二、网架结构形式
第三章 网架结构
一、网架结构的特点与应用 二、网架结构形式 三、网架结构形式选择 四、网架结构内力分析 五、网架结构抗震分析 六、网架结构杆件设计 七、网架结构节点设计 八、网架结构制作与安装 九、网架结构的发展
第三章 网架结构
一、网架结构的特点与应用
1、结构特点
① 多杆件从两个或几个方向有规律地组成的高次超静定结构，属空间 结构体系；
3、四角锥体系 ② 正放抽空四角锥网架
正放四角锥网架局部抽空，形成交叉梁，用钢量省，中小跨度
第三章 网架结构
二、网架结构形式
3、四角锥体系 ③ 斜放四角锥网架
上弦斜放，与边界成45°，下弦正放，上弦短，下弦长，节点交 汇杆件少，用钢量省，加刚性边框
第三章 网架结构
二、网架结构形式
3、四角锥体系 ④ 星形四角锥网架
首都体育馆（1967）：矩形平面，122×99×6m，平行弦桁架，用钢量 65kg/m2；
第三章 网架结构
一、网架结构的特点与应用
3、工程应用
上海体育馆（1973）：圆形平面，110×6m，平行弦桁架，用钢量 47kg/m2；
第三章 网架结构
一、网架结构的特点与应用
3、工程应用
天津无缝钢管厂（1992）： 6万m2（108×564m），柱网36×18m， 用 钢量32kg/m2； 一汽大众轿车厂（1991）：8万m2(189.4×421.6m)，柱网21×12m， 用钢量31kg/m2；
降低内力，增加高度，大跨(L>80) 组合网架(钢筋混凝土板代替上弦杆)
第三章 网架结构
二、网架结构形式
1、分类 ② 支承方式
多跨，单跨 四点支承，多点支承 周边支承，混合支承
支承条件不同，会改变网架内力分布状态，总体看 平板网架具有平板的受力状态。
第三章 网架结构
二、网架结构形式
1、分类 ③ 网格形式
① 国外开始于20世纪初，40年代开发出MERO体系，标志着网架结构商 品化的开始。 ② 我国网架结构的研究与应用开始于60年代，但发展很快，后来居上。 标志性事件有：
1964年上海师范学院球类房（31.5×40.5m，角钢，板节点）； 1966年天津科学宫，第一座焊接球节点网架，14.8x23.3m; 1981年建工总局《网架结构设计与施工规定》（JGJ7-80）； 1991年建设部《网架结构设计与施工规程》（JGJ7-91），《网 架结构工程质量检验评定标准》（JGJ78-91）；
第三章 网架结构
二、网架结构形式
2、交叉桁架体系 ① 两向正交正放网架
两组平面桁架互相垂直，与边界平 行 ，上下弦杆网格尺寸相同，桁架 长度相同，几何可变，应设支撑， 正方形平面内力分布均匀。
第三章 网架结构
二、网架结构形式
2、交叉桁架体系 ② 两向正交斜放网架
桁架垂直相交，弦杆与边界成45°，各榀桁 架长度不同，刚度大，对角桁架支座受拉
4、三角锥体系 结构组成
上弦下弦为三角形网格，下弦节点对准上弦三角形中心
第三章 网架结构
二、网架结构形式
第三章 网架结构
一、网架结构的特点与应用
2、发展过程
材料：碳素钢、低合金钢、不锈钢、铝合金结构、组合结构； 节点：焊接球、螺栓球、板节点； 杆件：角钢、钢管、工字钢； 结构类型：十二种结构体系； 应用领域：大型公共建筑，工业厂房，塔架廊栈、装饰、改扩建。
第三章 网架结构
一、网架结构的特点与应用
3、工程应用
平面桁架体系：由平行弦桁架组成，杆件较多，刚 度较大，适用于各种跨度；
空间桁架体系：由角锥体系形成的空间桁架组成， 杆件较小，用钢经济，刚度也较大，可抽去部分杆 件，杆件更少。
第三章 网架结构
二、网架结构形式
2、交叉桁架体系
结构组成
平行弦桁架相互交叉组成； 较长的斜腹杆受拉，较短的竖杆受压，上下 弦杆等长； 斜腹杆与弦杆间的夹角宜取40-60°； 桁架的节间长度即为网格尺寸。
② 二力杆结构，空间刚度大，整体性好，具有良好的抗震性能；
③ 用小规格、短杆件构成大跨 度结构，节点连接简便（2～4 种），建筑造型灵活多样，分析 计算成熟，制造和安装定型化、 标准化。 ④结构内力分布不均匀，边缘杆 件“强度过剩”；节点用钢量大 。
第三章 网架结构
一、网架结构的特点与应用
2、发展过程
一、网架结构的特点与应用
3、工程应用
首都机场空客 A380机库（在 建):（176+176） ×110m
第三章 网架结构
一、网架结构的特点与应用
3、工程应用
第三章 网架结构
二、网架结构形式
1、分类 ① 结构组成:
双层网架(上弦杆、下弦杆、腹杆) 三层网架(上弦杆、中弦杆、下弦杆、腹杆) ，减小杆件长度，
第三章 网架结构
二、网架结构形式
3、四角锥体系
结构组成
上下弦为正方形网格，相互错开 半格，下弦网格节点对准上弦正 方形中心，上下弦网格节点用腹 杆相连
第三章 网架结构
二、网架结构形式
3、四角锥体系 ① 正放四角锥网架
上下弦杆等长，受力均匀，刚度大，用钢量大，适合于周边支承
第三章 网架结构
二、网架结构形式