双层柱面网壳与下部支承静力相互作用研究.pdf

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1、第41卷第2期四川建筑科学研究2015年4月SichuanBuildingScience55双层柱面网壳与下部支承静力相互作用研究李涛(上海大学土木工程系，上海200072)摘要：柱面网壳结构由于可以提供优美的外形以及开阔的内部空间，越来越多地应用于大跨度空间结构。本文基于MST空间结构设计软件，针对方形平面双层柱面网壳，系统考察了不同支承条件下网壳杆件的内力变化与支承侧向反力、结构位移等静力响应，并在此基础上对结构用钢量进行了优化。分析结果显示，结构采用固定支承时上下弦杆件皆受压；弹性支承时上弦受压、下弦受拉；固定与弹性支承两种情况下，腹杆内力方

2、向相反。结构用钢量、内力、支承侧向反力随着支承刚度增加呈减小趋势。同时，支承侧向刚度在1．26—1．67kN／mm时，结构响应对支承刚度变化最敏感。关键词：双层柱面网壳；支承刚度；相互作用中图分类号：TU393．3文献标志码：A文章编号：1008—1933(2015)02—055—06AnalysisofstaticinterationefectbetweencylindricallatticeshellsandsupportingstructureLITao(DepartmentofCivilEngineering，ShanghaiUnivers

3、ity，Shanghai200072，China)Abstract：Moreandmorecylindricallatticehasbeenappliedinpracticebecauseofitsbeautifulappearanceandspaciousinternalspace．Thispaperpresentsthestaticresponsesofthedouble—layercylindricallatticeshellequippedwithdiferentsupportsbyastructuredesignsoftware，MST．

4、Thestaticpropertiesincludeinternalforce，nodaldisplacement，supportreactionandSOon．Basedontheproperties，thesteelvolumeofthestructurehasbeenoptimized．Whenthestructureisequippedwithfreedhingebearings，theupperandlowerchordsofthereticulatedsheHareincompression．Thetopchordistensilean

5、dloweriscompress，aftertheelasticsupportsreplacedthefixedones．Intheprocessofthischange，theintemalforceproducedbywebmemberisofoppositedirection．Besidesthat，thestaticresponsessuchassteeldosage，internalforceandsupportreactionshowatrendofdecreasewiththeincreaseofbearingstifness．Und

6、ertheconditionofthehorizontalstifnesslocatedintheinterval1．26～1．67kN／mm，thestaticresponsesoftheshellaremostsensitivetothebearingstifness．Keywords：double—layercylindricallatticeshell；bearingstifness；interaction0前言1计算模型工程设计中，支座是连接上下部结构的关键，其1．1网壳的基本设计参数对房屋的整体受力性能起决定性作用⋯。针对这本文基于MS

7、T设计软件对网壳结构进行设计。一问题，曹资教授等采用了弹性支承模型来分析模型采用正放四角锥双层柱面网壳，上弦点支承，网网壳，并且用弹性支承代替整体分析的实用方法的壳两端仅设置垂直约束，纵向边支承于独立柱，上弦可行性也得到了验证]。但以往的研究将杆件规节点与独立柱之间用橡胶支座节点连接。格限制为几种，与实际工程实践有很大差别。同网壳基本设计参数如下：时，弹性支座的刚度对结构性能的影响仍缺乏研究。1)荷载标准值因此本文以双层柱面网壳为研究对象，系统地进行网架结构自重：杆件自重，且乘以1．3的放大系了上述问题的分析研究。数，以考虑节点的自重。永久荷载(屋

8、面恒荷载)标准值：上弦层，0．5kN／m；下弦层，0．5kN／m。收稿日期：2014-03-20可变荷载(屋面活荷载)标准