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　　空间网格结构是由多根杆件按照某种有规律的几何图形通过节点连接起来的空间结构。

　　至2001年底，全国建成13500幢，面积2000万平方，其中12％为网壳结构，约1600幢；2001年增长幅度约1500幢，280万平方米。用于体育场馆、俱乐部、食堂、影剧院、候车厅、飞机库、工业车间和仓库。代表性工程：

　　体系德：米罗体(MERO)系、克鲁普蒙泰(KRUPPMONTAL)体系加：三极型(TRIODETIC)体系日：DAIMOND、NS体系澳：Harley体系俄：嵌契式(ИφИ)体系网架结构的形式与分类

　　平面桁架系组成的网架结构a两向正交正放网架b两向正交斜放网架c两向斜交斜放网架d三向网架e网片a正放四角锥网架b正放抽空四角锥网架c斜放四角锥网架d棋盘型四角锥网架e星形四角锥网架f单向折线形网架g四角锥体h星形单元体四角锥体组成的网架结构a六角锥网架b六角锥体六角锥体组成的网架结构2.2

　　－－雪荷载标准值（kN/㎡）；－－屋面积雪分布系数，＝1.0；－－基本雪压（kN/㎡）雪荷载与屋面活荷载取两者的最大值。

　　(3)风荷载－－基本风压（kN/㎡），按50年一遇的风压采用，但不得小于

　　时，可不考虑积灰荷载；当250α450时，可按插值法取值。

　　地震作用网架的地震反应大小与干扰作用（地震波）的大小和网架本身的动力特性有关，常做以下简化假定：

　　4.结构的阻尼很小，可以忽略结构各振型之间的耦联影响。可采用振型分解反应谱法和时程法进行计算。

　　竖向抗震验算6度，7度区可不进行竖向抗震验算8度，9度区竖向地震作用系数取下表水平抗震验算根据我国《网架结构设计与施工规程》JGJ-91规定，7度区可不进行网架结构水平抗震验算。8度的地区，对于周边支承的中小跨度网架可不进行水平抗震验算。9度的地区，对各种网架结构均应进行水平抗震验算。设防烈度场地土类IIIIII~IV8----0.080.1090.150.150.20荷载组合效应

　　－－作用在网架上的组合荷载设计值；－－结构重要性分项系数，分别取1.1，1.0，0.9；－－永久荷载的设计值，；－－永久荷载的标准值；－－永久荷载分项系数，计算内力时取＝1.2，计算挠度时取＝1.0；

　　,,－－第一个可变荷载和第i个可变荷载的标准值；－－可变荷载的组合分项系数，当有风荷载参与组合时，取0.6，当没有风荷载参与组合，取1.0；－－可变荷载分项系数，计算内力时取＝1.4，计算挠度时取＝1.0。网架结构主要计算方法（网架规程中推荐方法）（1）空间桁架位移法。适用于各种类型、各种支承条件的 网架计算；（2）交叉梁系差分法。跨度在40m以下的由平面桁架系组 成的网架或正放四角锥网架的计算。（3）拟夹层板法。用于跨度在40m以下的由平面桁架系或 角锥体组成的网架的计算。（4）假想弯矩法。用于斜放四角锥网架、棋盘形四角锥网 架的估算。抗震设计的一般原则（1）两个主轴方向分别计算水平地震作用，各方向的水 平地震作用应由该方向抗侧力构件承担。（2）有斜交抗侧力构件的结构，交角大于150时，应分别 计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。（3）8、9度抗震设防时的大跨度和长悬臂结构，应计算 竖向地震作用。其它设计原则支座节点的构造情况，分别假定为二向可侧移、一向可侧移、无侧移的铰接支座或弹性支承。网架结构的容许挠度：屋盖≤l2/250，楼层≤l2/300。

　　模型A-铰接杆系计算模型模型B1-平面桁架系计算模型模型B2-空间桁架系计算模型模型C-梁系计算模型模型D1-普通平板计算模型模型D2-夹层平板计算模型网架的计算模型之间是可互相沟通的。描述网架离散型计算模型是离散的代数方程描述连续化计算模型是微分方程计算模型网架结构各种计算方法的比较2.4网架结构的有限元法

　　图2.4.3节点平衡分析示意图(2.4.3-1)(2.4.3-2)2.4.3网架结构基本方程的建立上式简写为(2.4.3-3)式中的一些特性：1.主元；2.对称性；3.稀疏性，每个方程只有项。2.4.3网架结构基本方程的建立2.4.4边界条件处理1.刚性支承。（1），不动球铰支座；（2）或，不动圆柱铰支座；（3），（水平方向）可动球铰支座。修正总刚度矩阵的方法有两种：一、划去相应的行和列二、主元素改为一个大数，如10e162.弹性支承按整体结构分析或按等效弹簧支承分析。2.4.4边界条件处理

　　图2.4.4斜边界坐标系斜边界的边界条件3.斜边界支承2.4.4边界条件处理

　　对称荷载下，对称面oyz内的反对称位移为零。反对称荷载作用下，对称面oyz内的对称位移为零，即

　　图2.4.5-1对称荷载时对称面内的条件图2.4.5-2反对称荷载时对称面内的条件图2.4.6温度作用时的固端力2.4.6温度作用影响计算2.4.6温度作用影响计算杆固端力表达式（2.4.6-1）式中（2.4.6-2）（2.4.6-3）（2.4.6-4）（2.4.6-5）其中2.4.7杆件内力计算(2.4.7-1)

　　当有温度作用时(2.4.7-3)1.基本方程为KU=P，结构力学中位移法的准则方程式2.总刚度矩阵K由单元刚度通过坐标变换，然后对号入座叠加而成。3.根据边界条件对总刚度矩阵K修正为K’,K’的行列式不等于零时才能求解。4.空间桁架位移法是网架结构的精确解法。空间桁架位移法小结2.5网架结构的拟夹层板分析法

　　2.5.1概述对于平板形网架结构，可用一块平板来模拟，并采用平板理论分析方法进行计算，故有拟板法之称。拟板法可分为两种，一种是普通的拟板法。它不考虑板的、即网架结构的横向剪切变形，其基本微分方程式是四阶的。另一种是拟夹层板法。它求解具有夹心层的平板，要考虑夹心层的横向变形。它是弯曲问题与平面问题是耦合的，基本微分方程式是十阶的。当它不存在平面内力时，或弯曲问题与平面问题可以分离求解时，则基本微分方程式可从十阶退化至六阶。2.5.2基本假定和计算模型图2.5.2-1网架结构的拟夹层板计算模型a网架剖面b拟夹层板剖面网格设置相当稠密。上、下弦杆等效为夹层板的上、下表层。斜腹杆与竖腹杆等效为夹层板的夹心层。垂直板面的直线段在变形后仍为直线段，并在xz,yz平面内分别转了一个角度，亦即：剪切角5.选取上表层为计算参考面。图2.5.2-2拟夹层板的剪切角示意图2.5.3正交正放类网架结构拟夹层板基本

　　方程式的建立和刚度表达式夹层板弯曲理论的挠度w和转角

　　x、

　　y共三个广义位移来建立基本方程式，其几何关系为：

　　方程式的建立和刚度表达式表2.5.3拟板的刚度表达式夹心层的物理方程为：(2.5.3-8)(2.5.3-9)2.5.3正交正放类网架结构拟夹层板基本

　　对于正放四角锥网架，其剪切强度只需令,即，并以斜杆的间距代替s、斜杆的截面积代替,再通过转轴后求得。图2.5.3剪切刚度计算示意图(2.5.3-12)(2.5.3-11)(2.5.3-10)2.5.3正交正放类网架结构拟夹层板基本

　　方程式的建立和刚度表达式整块板的平面内力N和弯矩M:将前式代入可得：或者以N和来表示和M:五个平衡方程:

　　方程式的建立和刚度表达式网架在竖向荷载作用下的弯曲问题，可令，即N=0，则：

　　引进新的位移函数，它与之间存在下列关系式：(2.5.3-19)(2.5.3-20)2.5.3正交正放类网架结构拟夹层板基本

　　的求解三个广义位移和四个内力的表达式：(2.5.4-8)2.5.5网架剪切变形与两向不等刚度的影响（2.5.4-8）中包括了四个参数：,即使,也还有三个参数。对=1.0～1.4,=1.0～

　　0.5,间隔均取0.1,共电算了5×5×6=150种不同的参数的网架。计算说明：(1)对内力和位移影响最大的是参数,其次是和p；(2)在同一参数,不同参数、p时，内力和位移的分布图基本是相似的。修正系数可取当时跨中的内力、挠度最大值与当时相应的内力、挠度最大值之比。图2.5.5两向正交正放类网架拟夹层板的无量纲挠度和弯矩2.5.6拟夹层板内力、挠度计算用表的编制在表中给出当=1.0、1.1、1.2、1.3、1.4共5组拟夹层板的内力、挠度系数，同时给出了相应的修正参数。表2.5.6b内力、挠度修正系数(2.5.6)2.5.7网架变刚度的影响及其近似计算方法基本方程式：

　　的内接曲线.5.7变刚度时挠度修正系数(2.5.7-5b)(2.5.7-7)2.5.8网架杆件内力的计算公式表2.5.8-1两响正交正方网架杆件内力计算公式2.5.9拟夹层板法设计计算网架的具体步骤确定网架的主要几何参数：h、s、a、b、λ=a/b、β。由边长比λ计算所需坐标点处的拟夹层板的弯距。确定网架各类杆件的内力。选配杆件的截面积。拟夹层板的抗弯刚度及抗剪刚度。确定参数p,由参数λ、p、，得内力修正系数。对内力进行修正，验算选配的截面面积是否满足要求。如不满足，从第4步到第7步要重复一次。修正系数及，然后计算网架跨中的挠度。如不满足挠度限值，则从第3步到第8步要重复设计计算。2.5.10计算例题图2.5.10算例网架平面图2.5.10计算例题表2.5.10网架等刚度时计算结果比较

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