网壳结构.ppt

3 网壳结构
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主要内容
网壳结构的形式
网壳结构的设计
网壳结构的温度应力和装配应力
网壳结构的抗震计算
网壳结构的稳定性
单双层网壳及弦支穹顶
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网壳结构形式
一、网壳的分类
通常有按层数划分、按高斯曲率划分和按曲面外形划分等三种分类方法。
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网壳结构主要有单层网壳、双层网壳和三层网壳三种。(如图1所示)

(a)单层网壳(b)双层网壳

(c)三层网壳
图1 按层数划分的网壳结构
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设通过网壳曲面S上的任意点P作垂直于切平面的法线Pn。通过法线Pn可以作无穷多个法截面,法截面与曲面S相交可获得许多曲线,这些曲线在P点处的曲率称为法曲率,用Kn表示。在P点处所有法曲率中,有两个取极值的曲率(即最大与最小的曲率)称为P点主曲率,用K1,K2表示。两个主曲率是正交的,对应于主曲率的曲率半径用Rl,R2表示,它们之间的关系为:
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图2 曲线坐标
曲面的两个主曲率之积称为曲面在该点的高斯曲率,用K表示:
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网壳按高斯曲率划分有以下三种
(1)零高斯曲率的网壳
零高斯曲率是指曲面一个方向的主曲率半径R1=∞,即K1=0; 而另一个主曲率半径R2=a或-a(a为某一数值),即K≠0, 故又称为单曲网壳. 如图3(a)所示。
(2)正高斯曲率的网壳
正高斯曲率是指曲面的两个方向主曲率同号, 均为正或均为负,即K1*K2>0,
如图3(b)所示
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(3)负高斯曲率的网壳
负高斯曲率是指曲面两个主曲率符号相反, 即K1*K2<0, 这类曲面一个方向是凸面, 一个方向是凹面. 如图3(c)所示。
图3 高斯曲率网壳
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(1)柱面网壳
柱面网壳是由一根直线沿两根曲率相同的曲线平行移动而成, 如图4所示。根据曲线形状不同,有圆柱面网壳、椭圆柱面网壳和抛物线柱面网壳
图4 柱面网壳
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(2)球面网壳
球面网壳是由一母线(平面曲线)绕z轴旋转而成, 如图5所示。
图5 球面网壳
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