网壳结构案例简单分析
圆形煤场球形网壳结构质量控制的分析
作者简介： 杜婉莹 （ ９ ８ ）女 ， １７ 一 ， 陕西渭南人 ， 硕士， 从事火力发 电厂建设土建监理方 面的工作。
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在 安装 网架过程 中 ． 随时检查 网架 质量 ． 应 检查 上 弦 、 弦网格尺寸及对角线 ， 查 网架纵 向长度 、 下 检 横 向长度 、 网格矢高 （ 在各临时支点未拆除前 还能调整 ） 。 在 网架安装 过程 中 ．应 随时检查 网架轴线 是否
２ 全 封 闭 圆形 煤场 质 量 控 制 要 点
大跨度 焊接球 节点 网壳 ， 静荷 载 、 度应力及 受 温 ４。 向地 震 力 作 用 ， 件 、 节 点 内力 很 大 ， 材 ５方 杆 球 对
质、 焊缝有严格要求。 原材料质量控制是整个工程质
量 控制 的前提 ，本 文论述 的 内容 建立在 原材料 质量
全 封闭 圆形煤 场用地 面积小 ， 土石 方量少 ， 场地 利用率 高 。 存放 在煤 棚 内的燃煤不 受气 候条件 影 响 ，
为１ １ Ｉ ０． １ ６Ｔ 的圆周上。 球形网壳及顶部突起部分采用 镀锌 彩 色单层压 型钢板 封 闭 。圆形 煤场 内设有悬 臂
式堆 取料 机 １ 台。
式中 ： 为两 球 节 点 中心 距 表 示 球 节 点 的编 号 ，
如第ｉ 号球节点 ， 其空间坐标即为（ Ｙ ） 。 ， 根据球节点 中心距 。 核算杆件长度 。网壳球节 点空间定位 ， 必须使用精密仪器 （ 经纬仪 、 远红外线 测距仪 、 水准仪 ）需将设 计 坐标系转 换为极 坐标 ， ， 以 中心点转角测距 、 高程定位的方法确定球节点的空
3.网壳结构(上)
四角锥柱面网壳的主要形式
54
三角锥柱面网壳 抽空三角锥柱面网壳
双层柱壳的 上下弦杆可能 都受压。
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四、椭圆抛物面网壳网格形式
试分析下列网格的划分特点
三向型
单斜杆型
联方型
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五、双曲抛物面网壳网格形式
正交正放型
正交斜放型
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六、局部双层网壳网格形式
单层网壳的承载力主要由稳定控制，材料的实 际工作应力仅为允许应力的1/10~1/6。
1）单层柱面网壳
单斜杆型柱面网壳
人字形柱面网壳
刚度较差，适用于中、小型网壳
49
悉尼国际水上运动中心 50
双斜杆型
联方型
三向网格型
双斜杆型连接复杂 联方型网格刚度差 三向型网格刚度最好
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为提高刚度和稳定性，对于长柱壳应设横向肋
汉堡博物馆庭院
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2）双层柱面网壳 主要有交叉桁架体系和四角锥、三角锥体系。
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球面网壳的网格划分 主要有6种形式： • 肋环型 • 施威德勒型 • 联方型 • 凯威特型 • 三向网格型 • 短程线型
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1）肋环型 (Rib-Ring System)
只有经向和纬向杆件，大部分网格呈梯形 除顶部节点外，构造简单 杆件承受弯矩，整体刚度差 适用于中、小型网壳
试分析图中有几种杆件和节点形式？
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4）三向网格型 (Three-way System)
几何构成方法 • 在球面的水平投影面上，将跨度
n等分，作出正三角形网格，再 投影到球面上（小矢跨比） • 在球面上用三个方向、相交成60 度的大圆构成（大矢跨比）
特点 受力性能好，外形美观，适用于大、中型网壳
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双层螺栓球网壳结构的应用实例研究分析
双层螺栓球网壳结构的应用实例研究分析网壳结构因其优美的造型设计和广泛的运用，成为近年来发展最快的结构之一，本文以浙江国华宁海电厂煤仓大跨度空间螺栓球网壳穹顶设计与施工为例，结合工程的具体情况，阐述其设计与安装原理。
结果表明：该施工方法降低工程造价、缩短工期和保障施工质量，增强市场竞争力，具有良好经济效益和发展前景。
标签：螺栓球结构；设计原理；应用实例；施工方案一、工程概况宁海电厂煤仓穹顶采用双层螺栓球节点球壳，半径68.349m。
球壳跨度129.63m，水平投影面积13194㎡。
网架矢高42.98m，球壳厚度2.0m，支承形式为下弦柱点支承。
考虑上弦恒荷载0.20kN/㎡，下弦悬挂荷载为60m直径沿环向2kN/m，活荷载0.5 kN/㎡，基本风压：0.6 kN/㎡。
径向位移40mm。
二、设计原理在选择结构的类型时，应该综合考虑结构的受力性能和经济性能，结构的平面形状尺寸、结构的矢高、边界支承条件等因素。
网壳结构要求简洁，传力均匀、明确。
首先通过计算求出结构承受的主要荷载情况、荷载大小、选择合适的荷载组合，对于电厂煤仓这样大跨度的空间结构，风荷载在计算中不可忽视。
利用哈尔滨工业大学的STACAD网架设计工程软件，进行网壳计算及施工图绘制。
恒荷载取0.20 kN/㎡，作用在上弦节点上。
风荷载是该工程中的重要荷载之一，风荷载体型系数的选取很重要，根据荷载规范和类似工程的风洞试验结果可以选取适合的体型系数。
该工程采用的双层网壳结构，是由两个同心或不同心的单层网壳通过斜腹杆连接而成的。
网壳采用四角锥网格，平均杆长3.5米，球壳厚度2.0m，总吨位510.3吨。
边界条件假定在结构计算尤为重要，网壳结构对边界条件的要求较高。
该工程中，为考虑网壳和扶壁柱的协同工作，将扶壁柱作为网壳弹性支承。
为此，将网壳离散为空间杆单元，扶壁柱作为空间梁单元，扶壁柱在标高±0.0处嵌固，对网壳和扶壁柱进行整体计算分析。
网壳结构事故原因分析与防治
网壳结构事故原因分析与防治
网壳结构事故是指在建筑施工过程中或建筑使用阶段中，由于网壳结构本身的质量问题、施工不规范、设计缺陷、使用不当等原因，导致网壳结构发生破坏、倒塌、崩解等不
安全现象。
本文将对网壳结构事故的原因进行分析，并提出相应的防治措施。
一、网壳结构事故的原因分析：
1. 质量问题：网壳结构在制作、运输、装配过程中，材料的质量不达标，焊接、螺
栓连接等工艺不规范，导致网壳结构的承载能力下降，容易发生事故。
2. 施工不规范：施工过程中，操作人员技术水平低下，操作不规范，施工工艺不符
合设计要求，未按照施工方案进行施工，导致网壳结构出现脱扣、错位等问题，从而造成
事故。
3. 设计缺陷：网壳结构在设计过程中，未考虑到实际情况，设计参数选择不合理，
结构计算不精确，未进行全面的风荷载、地震荷载等设计，导致结构不稳定，易发生事
故。
4. 使用不当：在使用阶段，若未经过定期检测和维护，未按照使用说明书进行使用，超载、震动等外界因素超过结构承载能力，导致事故发生。
网壳结构事故的发生原因有质量问题、施工不规范、设计缺陷、使用不当等。
为了防
止事故的发生，应加强质量管理、施工管理、设计审核和使用管理，确保网壳结构的质量
和安全性。
加强培训和监督，提高操作人员的技术水平和安全意识，从根本上预防事故的
发生。
大学体育馆凯威特型网壳结构有限元分析
大学体育馆凯威特型网壳结构有限元分析目录1、引言........................................................................................................................... ..... - 2 -1.1、工程概况............................................................................................................. - 2 -1.2、分析方法及内容................................................................................................. - 2 -2、数值计算方法................................................................................................................ - 2 -2.1、空间杆系有限单元法......................................................................................... - 2 -2.1.1空间杆系有限单元法的基本原则............................................................. - 3 -2.1.2、空间杆系有限单元法的基本过程.......................................................... - 3 -2.2、平面问题有限单元法......................................................................................... - 3 -2.2.1、连续体的离散化...................................................................................... - 4 -2.2.2、单元分析.................................................................................................. - 4 -2.2.3、整体分析.................................................................................................. - 4 -2.3、计算程序简介..................................................................................................... - 4 -3、计算模型及计算参数.................................................................................................... - 5 -3.1、计算模型............................................................................................................. - 5 -3.2、计算单元的选取................................................................................................. - 7 -3.3、计算参数选取..................................................................................................... - 7 -3.3.1、杆件计算参数选取.................................................................................. - 7 -3.3.2、荷载参数的选取...................................................................................... - 7 -3.3.3、荷载组合效应........................................................................................ - 11 -4、大跨空间结构的校核.................................................................................................. - 13 -4.1、各种荷载作用下的效应................................................................................... - 13 -4.2、强度校核........................................................................................................... - 16 -4.３、变形校核......................................................................................................... - 17 -5、焊接空心球的受力分析.............................................................................................. - 17 -6、总结........................................................................................................................... ... - 20 -1、引言大跨度结构近年来得到日益广泛的应用，被用作各种公共建筑的屋盖、雨棚等，其结构形式多为空间桁架杆件体系或空间梁系组成的网架或网壳，结构材料一般为钢材。
网壳结构事故原因分析与防治
网壳结构事故原因分析与防治网壳结构事故是指在施工、使用或维护过程中，网壳结构发生的不安全事件。
网壳结构是一种常见的建筑结构，其主要由网格状的梁柱组成，并用薄钢板或玻璃等材料覆盖。
由于设计、施工、材料等方面的原因，网壳结构事故仍然可能发生。
本文将从设计、施工和维护三个方面分析网壳结构事故的原因，并提出相应的防治措施。
设计方面的问题是导致网壳结构事故的主要原因之一。
设计中可能存在的问题包括结构强度不足、荷载计算不准确、抗震能力不足等。
这些问题往往是由于设计师在设计过程中未充分考虑到网壳结构的特点和使用条件导致的。
为了避免网壳结构事故的发生，设计师应准确计算结构的荷载，并根据实际情况设计合理的结构。
施工过程中的问题也是网壳结构事故的常见原因。
施工中可能存在的问题包括施工工艺不当、材料质量不合格、施工人员操作不规范等。
这些问题可能导致结构出现裂缝、变形等安全隐患。
为了防止这些问题的发生，施工单位应加强对施工工艺和材料的质量控制，并严格执行施工标准和规范。
维护不当也是导致网壳结构事故的重要原因之一。
长期使用后，网壳结构可能出现老化、腐蚀等问题，如果不及时维护，就会引发事故。
为了防止这种情况的发生，使用单位应定期对网壳结构进行检查和维护，及时修补损坏的部位，并采取防腐措施延长结构的使用寿命。
在设计、施工和维护过程中，存在一些原因导致网壳结构事故的发生。
为了减少事故的发生，需要加强对网壳结构的设计、施工和维护的监管，并采取相应的防治措施。
只有做到这一点，才能确保网壳结构的安全使用，并保证人们的生命财产安全。
网壳结构案例简单分析
网壳结构案例简单分析网壳结构是一种由连续曲面构成的结构形式，具有稳定性好、强度高、质量轻等优点，广泛应用于建筑、桥梁、体育场馆等工程领域。
下面以建筑领域的网壳结构案例为例进行简单分析。
案例一：深圳大运中心体育馆深圳大运中心体育馆是一座综合性体育馆，采用大跨度、大空间的网壳结构设计。
该体育馆的外形呈现出流线型的造型，整个建筑结构由一个由流线型钢结构和玻璃幕墙组成的半流线型壳体组成。
该体育馆采用了双壳结构设计，内外两层网壳之间通过钢柱连接，形成了稳定的整体结构。
内层网壳主要承担荷载，外层则起到防水、保温和装饰等作用。
该体育馆的网壳结构设计突破了传统结构的限制，实现了大跨度、大空间的结构需求。
网壳结构的采用使得整个建筑结构极为轻盈，给人以开放、流畅的感觉。
同时，网壳结构的外观造型独特，成为该体育馆的标志性建筑，增加了城市的地标性与艺术性。
案例二：中国花卉博览会花卉大厅中国花卉博览会花卉大厅是一座专门展示各种花卉的建筑，采用了网壳结构设计。
该建筑呈现出一个半球形的外形，内部采用由钢桁架支撑的网壳结构。
网壳结构的内侧覆盖着透明的玻璃幕墙，使得室内充满了自然光线，为花卉的生长提供了良好的环境。
网壳结构的外侧则由彩虹色的层叠板构成，形成了美观的外观。
该花卉大厅的网壳结构设计实现了自由曲面的建筑形式，使得内部空间显得开放、明亮。
网壳结构的采用使得整个建筑更加美观、轻盈。
室内外环境的统一，使得花卉展示更加生动。
同时，该建筑的网壳结构还具有良好的承载能力，可以抵御自然灾害。
网壳结构能够通过合理的网格分布来均匀承受荷载，增强结构的稳定性和抗震性能。
此外，网壳结构还具有易于施工、周期短、成本低等优点。
因此，在很多需要大跨度、大空间的建筑领域，网壳结构都得到了广泛应用。
总的来说，网壳结构的优点包括稳定性好、强度高、质量轻、施工周期短等。
通过以上两个案例的分析可以看出，网壳结构在建筑领域中具有很高的适用性，并且能够创造出独特的建筑形式和美观的外观。
网壳结构事故原因分析与防治
网壳结构事故原因分析与防治随着现代科技的飞速发展，网络已经成为了人们日常生活中不可或缺的一部分。
而作为网络设备中的重要组成部分，网壳结构的安全与稳定性显得尤为重要。
近年来网壳结构事故频发，严重影响了网络设备的正常运作，给人们的生产和生活带来了一定的影响。
对网壳结构事故的原因进行分析，并提出相应的防治措施，显得尤为重要。
1. 设计缺陷：一些网壳结构的设计存在着一定的缺陷，比如结构不稳定、强度不足等问题，这可能导致网壳在使用过程中出现变形、开裂等情况，进而影响了整个网络设备的安全性和稳定性。
2. 材料质量问题：网壳结构的材料质量直接关系到其安全性和稳定性。
如果采用了质量不合格的材料来制造网壳结构，就会出现强度不足、易变形、易生锈蚀等情况，从而导致事故的发生。
3. 操作不当：在使用网络设备的过程中，一些人员可能由于操作不当，对网壳结构进行了不当的维护或使用方式，导致了网壳结构的破损或损坏，从而引发了事故的发生。
4. 环境因素：网壳结构的使用环境也是造成事故发生的重要因素。
比如在恶劣的气候环境下长时间使用，或者在潮湿、腐蚀性较大的环境中使用，都会对网壳结构的稳定性和安全性产生一定的影响。
二、网壳结构事故的防治措施1. 加强设计：对于网壳结构的设计，需要加强对其结构稳定性和强度的要求，确保在使用过程中不容易发生变形、裂纹等问题。
在设计时也要注重美观性和实用性的结合，提高了整体设备的使用体验。
2. 严格质检：对于网壳结构的材料选取和制造工艺，需要严格把关，确保选用的材料质量过关，并且在制造过程中进行严格的质量检测，杜绝质量不合格的产品流入市场。
3. 提高维护意识：在日常使用过程中，需要提高人员的维护意识。
不定期对网壳结构进行检查和维护，确保其处于良好的状态。
在使用过程中也要避免对网壳结构进行不当的操作，避免引发事故的发生。
4. 优化使用环境：在使用网络设备时，要尽量避免在恶劣的环境条件下长时间使用。
如果无法避免，就要采取相应的防护措施，提高网壳结构的耐腐蚀能力和抗恶劣气候的能力。
网壳结构事故原因分析与防治
网壳结构事故原因分析与防治网壳结构是一种适用于大型体育场馆、会展中心等建筑的轻型结构，其建造过程较为复杂，需要严格按照建筑设计方案和国家相关法规进行施工。
然而，在实际工程实施中，由于各种原因，经常发生网壳结构事故，给人们的生命和财产造成不可估量的损失。
因此，必须认真地进行网壳结构事故原因分析和防治措施研究，以保障建筑安全和人员生命财产安全。
一、事故原因分析1) 施工质量不合格。
网壳结构施工过程中，如焊接、铆接、钻孔等工序存在一定的技术要求，如对质量控制不严格，施工误差超过规定范围，都会导致结构出现严重质量问题，从而引发事故发生。
2) 材料品质不符合要求。
网壳结构主要由钢材制成，如果材料质量达不到规定要求，比如初始应力高、材料硬度差、强度不足等，将直接影响结构的安全性，甚至导致结构的破坏。
3) 自然因素的影响。
受自然因素影响而引发事故的原因包括风载和地震等。
其中的风载因素起关键作用，由于网壳结构的设计和施工容易受到风过载因素的影响，在风速较大时，结构不稳定性较高，如结构设计不合理，动力响应较大或施工不规范等问题，都可能导致结构倒塌。
4) 维护保养不及时。
网壳结构经过使用一段时间后，应进行相应的维护保养工作，如保护层破损易形成锈蚀、拉索松动等结构中难以发现的问题，如不及时发现和处理，将引起事故的发生。
二、防治措施1) 提升技术水平和施工质量。
在施工过程中，施工方应坚持严肃认真的态度，对每一个工序进行质量把控，在操作过程中严格按照设计规范和相关要求进行施工，遵守相关工作安全标准，从而将施工质量提升至最佳水平。
2) 严格材料审查和质量把关。
同时进行好相关材料检查工作，筛选出质量过硬的材料，杜绝使用不合格的材料，避免因材料而引发事故。
3) 系统的自然载荷分析和抗风设计。
在网壳结构的设计和施工中，应根据实际情况进行力学计算，利用计算技术工具对结构施加较大动态载荷做出较为准确的响应分析，设计出抗风性能优秀的结构体系，保证结构能够在强风和地震等自然灾害的冲击下稳定运行。
网壳结构事故原因分析与防治
网壳结构事故原因分析与防治网壳结构属于曲面形空间网格结构，兼有杆系结构制造、安装简便和薄壳结构受力合理、自然的特点。
其跨越能力大、刚度好、材料省、杆件单一、制造安装方便，具有广阔的应用和发展前景的大跨度和特大跨度的空间结构，是近半个世纪以来发展最快的一种空间结构。
标签：网壳结构；结构稳定；倒塌事故1 发展概括在最初的解放初期有所应用，如天津体育馆屋盖。
在八十年代时，网壳结构出现小高潮时期，如北京奥林匹克体育中心综合馆、中原化肥厂仓库、郑州体育馆。
今年来的发展及趋势，目前跨度较大的网壳结构是天津新体育馆，哈尔滨速滑馆。
2 网壳的分类网壳结构按照层数可分为单层、双层、三层网壳。
对于单层网壳受结构稳定性的决定使之不能运用于较大跨度结构。
按曲面曲率分为正高斯、零高斯、副高斯。
按曲面外形分球面网壳、双曲扁网壳、柱面网壳、扭网壳。
按网壳网格分球面网壳、圆柱壳面。
圆柱面网壳：外形呈圆柱形曲面的网状结构，兼有杆系和壳体结构的受力特点，只在单方向上有曲率，常覆盖矩形平面的建筑。
单层网壳按排列有四种：单向斜杆正交正放网格、交叉斜杆正交正放网格、联方网格、三向网格。
双层网格可参照平板网架的型式布置不同的网格。
壳体高度与波长之比一般在1/6～1/8之间。
双层网壳的厚度宜取波长的1/20～1/30。
圆球网壳：用于覆盖较大跨度的屋盖，常见网格形式有：肋型、施威德肋型、联方网格、短程线型、三向网格。
通过对壳面的切割，圆球网壳可以用于多边形、矩形和三角形平面建筑的屋盖。
双曲抛物面网壳：将一直线的两端沿两根在空间倾斜的固定导线上平行移动而构成。
单层网壳常用直梁作杆件，双层网壳采用直线衍架，两向正交而成双曲抛物面网壳。
这种网壳大都用于不对称建筑平面，建筑新颖轻巧。
而单层网壳与双层网壳有独自的受力特点。
单层网壳是全截面受压，双层网壳通常是上弦层受压，下弦层受拉，也就是说要有一定的厚度才是合理的受力来抵抗外弯矩。
另外，单层网壳的节点小跨度可以用螺栓球节点，跨度稍大要用焊接球节点。
网壳结构
网壳结构具体案例分析——国家大剧院姓名：宋建宇班级：2011级5班学号201101020530摘要：网壳结构即为网状的壳体结构，或者说是曲面状的网架结构。
其外形为壳，其形成网格状，是格构化的壳体，也是壳形的网架。
它是以杆件为基础，按一定规律组成网格，按壳体坐标进行布置的空间构架，兼具杆系结构和壳体结构的性质，属于杆系类空间结构。
与平面网架不同，它的承载力特点为沿确定的曲面薄膜传力，作用力主要通过壳面内两个方向的拉力或压力以及剪力传递。
网壳结构兼有薄壳结构和平板网架结构的优点，是一种很有竞争力的大跨度空间结构。
关键字：壳体结构、优缺点、未来展望正文：国家大剧院外部为钢结构壳体呈半椭球形，平面投影东西方向长轴长度为212.20米，南北方向短轴长度为143.64米，建筑物高度为46.285米，比人民大会堂略低3.32米，基础最深部分达到-32.5米，有10层楼那么高。
国家大剧院壳体由18000多块钛金属板拼接而成，面积超过30000平方米，18000多块钛金属板中，只有4块形状完全一样。
钛金属板经过特殊氧化处理，其表面金属光泽极具质感，且15年不变颜色。
中部为渐开式玻璃幕墙，由1200多块超白玻璃巧妙拼接而成。
椭球壳体外环绕人工湖，湖面面积达3.55万平方米，各种通道和入口都设在水面下。
国家大剧院是空间双层网壳结构，这一结构更完整，更纯粹。
”大剧院的壳体钢结构总重6750吨，网壳面积3.5万平方米，没有一根立柱支撑，全靠148榀弧型钢梁承重。
虽然这一壳体的高、重、大为中华第一，但它同时也是大跨度空间结构中单位用钢量最少的，每平方米不到200公斤，仅为卢浮宫钢结构每平方米用钢的三分之一。
如此“轻便”的穹顶大大减少了承重钢梁的压力，建筑物的安全系数将会很高。
另外，考虑到风、雪、地震等自然因素，壳体钢结构还体现了柔性设计理念。
钢梁接触地面的一端允许相应滑动，整个结构的最大变形度大约为20厘米。
国家大剧院主体建筑钢结构椭球体壳体(以下简称:壳体)为一超大空间壳体，东西长约212m，南北约144m，高约46m。
2结构选型-网壳
网壳结构是曲面型的网格结构， 即由曲面形板与边缘构件（梁、拱 或桁架）组成的空间结构。具有杆 系结构和薄壳结构的特性，受力合 理，覆盖跨度大，施工简便，可创 造新颖的建筑造型，是有着广阔前 景的空间结构。
11.3.1 满足建筑使用要求
对于高、大跨度的网壳结构应与建筑紧密配合，使网壳结构与建筑 造型一致，与周围环境协调，整体比例适当。
1、立面设计 建筑空间大，可选用矢高较大的球面或柱面网壳； 建筑空间小，可选用矢高较小的双曲扁网壳或落地式抛物面网壳； 建筑空间大，但矢高受到控制，可选择网壳支承于墙或柱上。
采用网壳厚度不等或 局部网壳厚度改变。
15
曲 面的剪裁组合
美国麻省理工学院礼堂：为从球面壳上切出的1／ 8部分，球面直径51m，80％的壳面厚度9cm，支座附 近应力集中，并有弯矩，壳厚达60cm 。 16
2.2.3 按材料分类
材料的选择取决于网壳形式、跨 度与荷载、计算模型、节点体系、材 料来源于价格，以及制造与安装条件。 1. 钢筋混凝土网壳：自重大，节点构 造复杂。
23
24
中部圆柱面壳和两端 半球壳组成的巨型双 层网壳，尺寸为
三角锥
86.2×191.2m；网格
尺寸为3m。 正放四角锥
黑龙江滑冰馆, L=86m, 1996
25
北京体育大学体育馆
屋架结构为正交正放网格的双层扭面网壳 结构，建筑平面尺寸为59.2m×59.2m，跨度为 52.5m，四周悬挑3.5m，四角带落地斜撑，网格 尺寸2.9m×2.9m ，网壳厚度2.9m，矢高3.5m， 柱距5.8m，支座为球铰，整个结构桁架上、下 弦等长、斜腹杆等长，竖腹杆等长。
网壳实例分析
建筑结构选型——网壳实例分析网壳结构即为网状的壳体结构，或者说是曲面状的网架结构。
其外形为壳，其形成网格状，是格构化的壳体，也是壳形的网架。
它是以杆件为基础，按一定规律组成网格，按壳体坐标进行布置的空间构架，兼具杆系结构和壳体结构的性质，属于杆系类空间结构。
与平面网架不同，它的承载力特点为沿确定的曲面薄膜传力，作用力主要通过壳面内两个方向的拉力或压力以及剪力传递。
网壳结构兼有薄壳结构和平板网架结构的优点，是一种很有竞争力的大跨度空间结构。
实例分析：一、上海科技馆上海科技馆位于上海浦东花木行政中心区，场地面积68726㎡，主楼建筑面积88000㎡，最高层数4层，最高点49ｍ，层高10ｍ。
建筑设计由美国RTKL和上海建筑设计研究院完成，结构设计由上海建筑设计研究院完成。
在建筑物中轴线上有一由单层网壳和通透玻璃组成的椭圆球体大厅，是建筑设计中的重点。
球体在整个建筑物中相对独立，与周边环境脱离，形成一个巨型通透中庭空间。
科技馆椭圆形球体结构单层网壳的长轴67ｍ，短轴51ｍ，椭球体为沿椭圆平面长轴旋转体，削去下半部分而成。
球高42.2ｍ。
球体两侧各开有宽9ｍ，高16ｍ的大门洞，端部有个宽9ｍ、高5ｍ的小门洞。
根据建筑使用功能的要求、网壳静力特性的要求及荷载传递方式的要求，网壳结构采用联方型与凯威特型相结合的形式。
在接近赤道的上下部位采用了联方型，而在顶部部分则采用凯威特型。
确定结构形式后，网格数和网格尺寸即可确定。
科技馆网壳结构主要依靠肋向杆件传递地震力，主要反映在肋向杆件地震轴力系数大于环向杆件；铝网壳的地震效应较钢网壳动力效应明显，所以在采用铝网壳时，不可因为其质量较轻而护士地震效应；与铰支、固支支承相比，在弹性支承条件下，钢、铝两种网壳结构体系的地震效应均大大减小。
二、老山自行车馆老山自行车馆位于北京市石景山区老山国家体育总局自行车和击剑运动管理中心基地西侧新征的约6.6公顷的用地内，总建筑面积32920平方米，赛道周长250米，观众席6000个，其中临时座席3000个。
网壳结构建筑
网壳结构的形式·单层球面网壳
• 凯威特型网格
– 用n根径向杆将球面划分成n个 扇形曲面，再在每个扇形曲面 内用纬线杆和斜向杆划分成比 较均匀的三角形网格.
• 三向网格型
– 由竖平面相交成60°的三族竖 向网肋构成；适合中小跨度穹 顶
– 上海科技馆位于上海浦东 花木行政中心区, 场地面积 68726㎡, 主楼建筑面积88 000 ㎡, 最高层数4层, 最高
点49m, 层高10m。在建
筑物中轴线上有一由单层 网壳和通透玻璃组成的椭 圆球体大厅。
网壳结构的形式·双层网壳
• 双层网壳结构
–比单层网壳具有更高的稳定 性和承载力，可有效利用空 间，方便天花或吊顶构造。
中国网壳结构的发展
中国网壳结构的发展
– 我国的空间结构在上世纪50年代末较多地采用薄壳结 构、悬索结构，60年代中采用网架结构，80年代较多 地采用网壳结构，直到21世纪,这些比较传统的近代空 间结构,除薄壳结构外,均获得了长期蓬勃的发展,工程项 目遍布全国城镇各地。
– 网壳结构在我国解放初曾有所应用，当时主要是一类 联方型的网状筒壳，材料为型钢或木材跨度在30M左 右，如扬州苏北农学院体育馆、南京展览中心(551厂)、 上海长宁电影院屋盖结构等。
– 右图为某体育场某体育场馆 长轴114m，柱轴线90m， 网壳矢高21m，网壳厚度为 2m。建筑考虑了多功能， 平时练习用4 个篮球场，屋 盖平面为各边为圆弧线六边 形，投影面积约为7800m2， 由六块正高斯曲率的双曲网 壳组成双曲组合网壳。屋盖 支承在六根钢管混凝土柱上， 柱的连线组成六边形。屋盖 采用两向桁架三层网壳。
中国网壳结构的发展
干煤棚三心圆网壳工程实际案例
三心圆网壳工程实际案例北京首钢国际工程技术有限公司 张渊 整理案例一：XX 电厂是XX 电力设计院按2000年示范电厂模式设计的2*330MW 火力发电厂，其大跨度干煤棚通过反复比较，最后采用了改进的带直段的三心圆网壳结构，如下图。
干煤棚网壳网格尺寸3.75 m *3.75 m *2.8m ，钢筋混凝土柱支承、柱高度2.5 m 、纵向间距7.5 m 。
同常规的落地三心圆不同，带直段的三心圆网壳方案具有以下优点：1、 小圆圆心高度为10 m 左右，能有效地解决网壳支座被煤腐蚀的问题，避免支座附近杆件被煤压弯及被推煤机撞坏的可能事件的发生；2、 干煤棚网壳柱支承柱纵向间距7.5 m ，必要时可以在柱间抽空局部杆件，方便推煤机沿横向出入，加强了干煤棚和露天煤场的联系，改善了交通组织；3、 在同等有效容积的前提下，干煤棚跨度S 可以减少10%左右，占地面积相应减少。
干煤棚网壳的外形：跨度S 可以根据工艺专业提供的堆煤线和斗轮机运行包络线确定，网格尺寸L 一般为3.75~4m ，另外根据推煤机运行的空间尺度要求，图中的N3一般取2。
确定的未知数5个：小圆的网格数 N1和半径 R1，大圆的网格数 N2和半径 R2、相交角x ；其中隐含的条件为大圆小圆的网格数均为整数且网格尺寸L 相等，直线段、三圆弧段在交点处相切。
根据上图，分别对于小圆和大圆有：1212111N x Cos R N xSin R N x Sin L=-=π 即：1212N x Sin L R = （公式1-1）2222222222N x Cos R N x Sin R N x Sin L -=--=-ππππ 即：2222N Sin L R = (公式1-2) 2R1+2*(R2-R1)*Cos (x)=S (公式1-3) 成立；简化，建立以x 为未知变量的函数F(x)： F(x)=S --12N xSin L （--222N x Sin L π12N x Sin L ）*Cos （x ）=0； 根据工程经验，N1建议的取值范围为： 2、3、4；显然：S<=(2N1+N2)*L<=0.5*3.14*S ，即N2为满足：(S/L-2N1)<=N2<=(0.5*3.14*S/L-2N1)的整数，在0<x<π/2之间，x 有解，利用二分法编制计算机短程序求解出x 和对应的N1 、N2。
大跨度双层网壳屋盖结构的设计
大跨度双层网壳屋盖结构的设计前言：大跨度的双层网壳由于其整体性好，覆盖空间大，耗钢量省、施工方便等优点，越来越多的作为工业建筑、体育馆、会馆等结构的屋盖结构。
这类结构为空间多自由度铰接体系，具有杆件多、节点多，动力性能极为复杂等特点。
本文通过一个工程实例，分析了该类结构体系的主要静力和动力特性，对在设计中起控制作用的水平和竖向地震作用进行了较详细和全面分析和研究。
最后，对必不可少的抗震构造措施进行简要介绍。
【关键词】双层网壳；支承体系；竖向地震；抗震性能；抗震构造工程概况某水泥厂石灰石均化库的屋面圆形楼盖的直径为102.00m，球型壳体球径为58.07m，矢高30.30m，楼盖支座高度5.52m；屋面楼盖的结构形式采用双层球面网壳，网格采用正交四角锥系，肋环型布置，环向数为，径向为，支座数为32个。
网壳厚度为m。
竖向支承系统由钢筋混凝土柱和混凝土环梁组成。
结构分析和设计分析模型：本工程利用Autodesk公司的AutoCAD软件建模，采用北京建研院pkpm系列工程设计软件的PMSAP软件进行计算分析。
网架的杆件采用空间铰支杆单元来模拟。
网壳支座节点与混凝土柱采用固定铰支座。
荷载作用：荷载工况主要包括恒荷载、活荷载、风荷载、地震作用和温度作用，各项荷载的取值如下：1）恒荷载（DL）：杆件自重由程序自动计算。
屋面板自重0.25为kn/m2,按照屋面板的面积折算为集中力作用于网壳上弦的节点上。
2）活荷载（LL）：屋面检修活载：0. 50 kn/m2,积灰荷载：0.50 kn/m2,雪荷载0.625 kn/m2。
取三项活载中最大的雪荷载进行设计。
按照屋面板的水平投影面积折算为集中力作用于网壳上弦的节点上。
3）风荷载（WL）：场地的基本分压为0.563kn/m2, 地面粗糙度类别为B 类。
风荷载体型系数按照建筑结构荷载规范（GB50009-2001）（2006年版）中表7.3.1中第35款旋转壳顶中f/l=30.3/102>1/4的情况下相关公式进行计算。
国家大剧院
班级：10建筑学 姓名：滕超 学号：1041401073
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中国国家大剧院位 于北京市中心天安门 广场西，人民大会堂 西侧，西长安街以南 ，由国家大剧院主体 建筑及南北两侧的水 下长廊、地下停车场 、人工湖、绿地组成 ，总占地面积11.89 万平方米，总建筑面 积约16.5万平方米， 其中主体建筑10.5万 中国国家大剧院标志 平方米，地下附属设 施6万平方米，总投 资额26.88亿人民币 （大剧院最新公布的 造价数字是31亿元 人民币）。
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整个钢壳体共有148 榀 梁架,由于在安装程中,壳体未 形成稳定的结构体系,因此必 须采取一系列措施,来保证过 程中的结构安全,其中包括设 置必要的支撑不支架,以及采 用合理的安装顺序等。钢壳 体的施工包括吊装阶段和卸 载阶段两个部分。钢壳体梁 架的吊装顺序如表1 所示。临 时支撑的拆除方案须通过分 析予以确定。根据施工方案, 将吊装阶段按表1 相应划分为 20 个施工工况。
概况：
主体建筑由外部围护钢结 构壳体和内部2091个坐席的歌 剧院(含站席2398)、1859个坐 席的音乐厅(含站席2017)、957 个坐席的戏剧院(含站席1040) 、公共大厅及配套用房组成。 外部围护钢结构壳体呈半椭球 形，平面投影东西方向长轴长 度为212.20米，南北方向短轴 长度为143.64米，建筑物高度 为46.285米，基础埋深的最深 部分达到-32.5米。椭球形屋面 主要采用钛金属板饰面，中部 为渐开式玱璃幕墙。椭球壳体 外环绕人工湖，湖面面积达 35500平方米，各种通道和入 口都设在水面下。 国家大剧院 高46.68米，比人民大会堂略低 3.32米。
主体结构分析：
大剧院建筑屋面呈半椭囿型, 由钛金属板覆盖,前后两侧有两个 类 似三角形的渐开式玱璃幕墙切 面,整个建筑漂浮于人造水面之上。
第7章_网壳结构
第7章 网壳结构 7.1 概述 网壳结构：杆件按一定规律布臵，通过节点连接而成的曲 面状空间杆系结构。 网壳结构，即为网状的壳体结构，或者说是曲面状的网架 结构。其外形为壳，其构成为网格状，是格构化的壳体， 也是壳形的网架。 网壳结构优点：
（1）网壳结构的杆件主要承受轴力，结构内力分布比较 均匀，应力峰值较小，因此可以充分发挥材料强度作用。
分析结果进行定性的分析。 （4）网壳结构中网格的杆件可以用直杆代替曲杆，如果
杆件布臵和构造处理得当，可以具有与薄壳结构相似的良
好的受力性能。
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第7章 网壳结构 7.1 概述 网壳结构缺点： （1）杆件和节点几何尺寸的偏差以及曲面的偏离对网壳 的内力、整体稳定性和施工精度影响大，结构设计困难； 当矢高大时，增加了屋面面积和不必要的建筑空间，耗材、 耗能； 杆件主要承受压力，存在稳定问题，材料强度不能充分发 挥，跨度过大时不经济。
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第7章 网壳结构 7.2 筒网壳结构 7.2.4 筒网壳结构的支承 （1）设拉杆：柱间拉杆的间距为网格纵向尺寸的倍数， 一般为1.5~3m。 （2）设墙垛：为取消室内拉杆，可用斜墙垛来抵抗拱脚 推力。 （3）设斜柱、墩：把柱轴线按斜推力方向设臵来承受侧 向推力。
图7 -2 -6 黑龙江省展览馆某网壳屋盖 （a）网壳平面图；(b)边拱架；(C)加强拱架
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第7章 网壳结构 7.2 筒网壳结构
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老山自行车馆位于北京市石景山区老山国家体育总局自行车和击剑运动管理中心基地西侧，总建筑面积32920平方米，赛道周长250米，观众席6000个，其中临时座席3000个。
老山自行车馆重点在于创造一种简洁稳固结构体系。
针对自行车馆的空间特点，选用了封闭式的空间网壳系统。
该钢结构系统能有效降低结构高度，从而减少室内无用空间。
它又是一种全封闭的整体系统，能比较自由地支承，不需要用巨大的混凝土支座来抵消侧力，为建筑设计提供了更大的灵活性。
老山自行车馆采用的是双层球网壳结构，刚度与稳定性、经济性较单层球网壳结构好得多。
银川中学科普天文馆采用的是联方形网格单层球网壳。
球网壳是一种双曲面网壳结构。
联方形网格特点是没有径向杆件，造型美观，规律性明显，刚度好，适用于大中跨的穹顶。
但网格周边大，中间小，不够均匀。