3.7.13.7.1网壳结构形式网壳结构形式网壳按组成层数分为单层网壳（图网壳按组成层数分为单层网壳（图3.543.54）和双）和双层网壳（图层网壳（图3.553.55）图图3.54 3.54 单层柱面网壳单层柱面网壳3.7 3.7 网网 壳壳图图3.55 3.55 双层柱面网壳双层柱面网壳按曲面外形分类则有按曲面外形分类则有球面网架（图球面网架（图3.563.56）柱面网壳（图柱面网壳（图3.543.54）图图3.56 3.56 单层球面网壳单层球面网壳日本名古屋网壳穹顶日本名古屋网壳穹顶双曲扁网壳（图双曲扁网壳（图3.573.57）图图3.57 3.57 双曲扁网壳双曲扁网壳扭曲面网壳（图扭曲面网壳（图3.583.58）图图3.58 3.58 扭曲面网壳扭曲面网壳单块扭网壳（图单块扭网壳（图3.593.59）图图3.59 3.59 单块扭网壳单块扭网壳双曲抛物面网壳（图双曲抛物面网壳（图3.603.60）图图3.60 3.60 双曲抛物面网壳双曲抛物面网壳切割或组合形成曲面网壳（图切割或组合形成曲面网壳（图3.613.61，图，图3.623.62）图图3.61 3.61 球面切割网壳球面切割网壳图图3.62 3.62 平板组合球面网壳平板组合球面网壳网壳结构在直接和间接作用下的内力、位移及网壳结构在直接和间接作用下的内力、位移及整体稳定计算除工作荷载之外，还应根据具体整体稳定计算除工作荷载之外，还应根据具体情况包括地震、温度变化、支座沉降及施工安情况包括地震、温度变化、支座沉降及施工安装荷载等效应。装荷载等效应。网壳的永久荷载有：网壳的永久荷载有：1 1）网壳自重；）网壳自重；2 2）屋面材）屋面材料的重力；料的重力；3 3）吊顶材料的重力）吊顶材料的重力;4);4)设备管道的设备管道的重力。重力。网壳结构的可变荷载有：网壳结构的可变荷载有：1 1）屋面活荷载）屋面活荷载2 ) 2 ) 雪雪荷载荷载 ; 3 ); 3 )风荷载风荷载。 3.7.23.7.2网壳的一般计算原则网壳的一般计算原则网壳结构具有很强的非线性性能，抗震分析宜网壳结构具有很强的非线性性能，抗震分析宜采用时程分析法。采用时程分析法。双层网壳符合下列条件之一者可不考虑温度应双层网壳符合下列条件之一者可不考虑温度应力的影响：力的影响：1 1）支座节点的构造允许网壳侧移且）支座节点的构造允许网壳侧移且其侧移值等于或大于其侧移值等于或大于柱顶位移柱顶位移的计算值（可按的计算值（可按公式公式3-43-4计算）；计算）；2 2）周边支承于独立柱，且网壳在验算方向跨度）周边支承于独立柱，且网壳在验算方向跨度小于小于40m40m；3 3）支承网壳的柱在单位水平力作用）支承网壳的柱在单位水平力作用于柱顶时，柱顶位移大于或等于式于柱顶时，柱顶位移大于或等于式3-43-4的计算值。的计算值。 不符合上述条件时，网壳应考虑温度应力的影不符合上述条件时，网壳应考虑温度应力的影响。设计中考虑的温度应力情况一般有两种：响。设计中考虑的温度应力情况一般有两种：1 1）整个网壳有温度变化；）整个网壳有温度变化；2 2）双层网壳上下层）双层网壳上下层有温度差有温度差t t。网壳应按最不利的荷载效应组合进行设计。对网壳应按最不利的荷载效应组合进行设计。对于非抗震设计荷载效应组合应按现行国家标准于非抗震设计荷载效应组合应按现行国家标准建筑结构荷载规范建筑结构荷载规范（GB 50009 GB 50009 20012001）进）进行计算。行计算。对抗震设计，荷载效应组合应按国家标准对抗震设计，荷载效应组合应按国家标准建建筑抗震设计规范筑抗震设计规范( GB 50011( GB 50011 2001 2001）进行计）进行计算算 网壳的设计及计算网壳的设计及计算网壳的内力分析网壳的内力分析网壳是一个准柔性的高次超静定结构网壳是一个准柔性的高次超静定结构目前网壳计算主要是考虑几何非线性的有限单目前网壳计算主要是考虑几何非线性的有限单元法元法考虑与不考虑几何非线性的有限单元法的区别考虑与不考虑几何非线性的有限单元法的区别在于前者考虑网壳变形对内力的影响在于前者考虑网壳变形对内力的影响 网壳的稳定性网壳的稳定性 网壳的稳定性计算可采用非线性有限单元网壳的稳定性计算可采用非线性有限单元 法，取结构刚度矩阵的行列式之值等于零法，取结构刚度矩阵的行列式之值等于零 作为确定临界荷载的准则，即：作为确定临界荷载的准则，即： detK=0 detK=0 刚度矩阵刚度矩阵KK应包含所有的非线性因素，应包含所有的非线性因素， 使使 detK=0detK=0的荷载即为临界荷载的荷载即为临界荷载PcrPcr 。注意：注意：在设计工作中需要引进临界荷载的折减系数在设计工作中需要引进临界荷载的折减系数不同的网壳不能用相同的折减系数不同的网壳不能用相同的折减系数网壳杆件的计算长度和容许长细比可按表（网壳杆件的计算长度和容许长细比可按表（3-3-9 9） （3-113-11）采用。）采用。 单层网壳杆件计算长度单层网壳杆件计算长度 表表3-93-9 壳体平面内壳体平面内 壳体平面外壳体平面外 0.9L 0.9L L L网壳杆件及节点设计网壳杆件及节点设计 连接形式 弦杆 腹杆 支座腹杆 其他腹杆 螺栓球点 l l l 焊接球结点 0.9l 0.9l 0.9l 板节点 l l 0.9l 网壳类别 压杆 拉杆 静荷载 动荷载 双层网壳200300250 单层网壳150300250网壳杆件容许长细比网壳杆件容许长细比 表表 3-113-11 双层网壳杆件计算长度双层网壳杆件计算长度 表表3-103-10