单层网壳

摘要： 苏州新湖明珠城商业体天幕钢结构为树状柱支撑网壳结构,屋面网壳形状为自由曲面,采用三角形网格。各分支构件的极限屈曲荷载和树状支撑杆件的计算长度系数采用屈曲分析计算。对树状柱构件采用二阶直接分析法进行复核,计算结果表明:与计算长度系数法对比,二阶直接分析法所得相应构件的应力比增大,网壳结构宜采用直接分析法设计。针对结构整体稳定性,进行了线性与非线性全过程整体屈曲分析,同时采用二阶直接分析法考虑双非线性进行对比,以此从多角度了解整体结构屈曲失稳的行为,保证结构有足够的安全储备。对部分失效分支进行抗连续倒塌分析,提出加强措施,以提高结构的安全性能。对关键节点进行优化设计,并进行有限元分析,以提高节点连接的可靠性。

摘要： 某水世界乐园场馆结构设计中,外部采用大跨度钢结构外壳,与内部混凝土结构相脱离。大跨度结构分下部和上部两部分,通过方案阶段的深入比选,确定了实施的结构体系为Y形柱支撑、以径向桁架作为加劲肋的单层网壳体系;为保证该结构方案的安全性、合理性和经济性,分别进行了结构的振型、应力比、变形、稳定性分析设计,并选取关键节点进行弹塑性有限元分析。分析结果表明,各项指标均满足规范和设计要求,结构在关键构件的性能化分析和非线性稳定性分析中表现良好。对屋盖结构进行分叉柱失效后的抗连续性倒塌分析,结果表明单根分叉柱失效不会引起结构的连续性破坏。

摘要： 无锡圆融商业综合体为特别不规则结构,异形钢结构穹顶采用单层网壳结构,最大跨度约19m,最大悬挑长度约7m,异形钢结构穹顶跨过下部混凝土结构的防震缝,支撑在12根树形分叉柱上。介绍了屋盖结构体系,结构静力、动力和稳定性分析以及节点设计等内容。针对本工程跨缝连接的特点,运用多种有限元软件建立单体和整体模型,分析了下部混凝土结构与上部穹顶钢结构的相互影响。根据结构特点,设定合理的性能目标,保证关键构件的抗震性能水准。分析结果表明,该结构体系的刚度和抗震性能良好,结构安全可靠。

摘要： 弦支穹顶结构由上部单层网壳、下部竖向撑杆以及拉索组成,它是结合了网壳结构和索穹顶结构的优点后发展起来的一种预应力空间结构体系。随着理论研究与工程应用的不断深入,已逐步显示出广阔的应用前景,弦支穹顶结构类型也得到了不断的创新和拓展,在总结已有结构形式的基础上,根据上部刚性结构以及下部索杆体系的类别对弦支穹顶结构进行了系统的分类,以此为基础并应用于工程实践中。

摘要： 为同时模拟细观节点的局部变形和宏观结构的整体稳定性,通过对全梁一致单元模型的屈曲分析得出力学响应集中的重点区域,对该区域进行精细化建模,采用壳单元离散,宏观结构采用梁单元离散。建立了基于多点约束法的多尺度模型,并对多尺度模型及全梁单元模型进行了模态分析、考虑初始缺陷的双重非线性屈曲分析。对比结果可知:基于多点约束法的多尺度模型不会改变结构的频率、周期等固有特性,但因刚度分布的改变会导致振型变化;多尺度模型的稳定临界荷载相比一致单元模型有不同程度的降低。研究表明:多尺度模型能较为精准地模拟出细观节点的受力和变形,更贴近于实际工程的同时,在宏观层面的分析上也不失可信度。

摘要： 目前,针对树状结构的相关研究,大都着眼于基于应变能的树状分叉点的几何位置优化,较少探讨树状结构的形态生成方法与结构经济性关系,而支撑点的分布、排列方式直接影响树状支撑的最终优化形态。该文针对单层网壳下的树形支撑结构,以最小应变能为目标函数,采用渐进法求出最优形态;对比多个支撑点分布方案,比较支撑点分布位置的优劣,探讨了支撑点分布与最小应变能之间的关系规律,提出优化支撑点位置能显著提高结构合理性、降低材料用量。

摘要： 以良渚遗址保护棚的单层网壳结构为研究对象,从设计和施工两方面对单层网壳进行了分析与研究。采用空间结构计算软件建立了单层网壳带局部立柱和弹性支座的模型,进行了承载力、变形验算及整体稳定性分析,并对关键的铸钢节点进行了有限元分析。分析结果表明,该单层网壳的承载力、刚度、整体稳定性及关键节点承载力均能满足规范要求,初始缺陷对其稳定性有较大影响。因此,构件的质量和安装精度尤为重要,根据结构特点采取合理的施工措施,制定科学的施工方案,可有效保障工程质量与安全。

摘要： 对于目前使用最广泛的轮轨系统空间移动开合屋盖,承载台车反力合理分布是屋盖系统能否顺利开合的关键因素。对拱支单层网壳固定屋盖-单层柱面网壳活动屋盖这一特定组合的开合屋盖形式各部分结构刚度进行参数解析,分析活动屋盖、固定屋盖结构刚度的配比对这一关键因素的影响,并在此基础上对屋盖行走过程中台车反力分布的变化进行统计分析,得出一些定性结论,指导类似屋盖的结构设计。

摘要： 结构的倒塌破坏涉及几何大变形、材料非线性以及构件断裂等关键问题,通常的数值计算方法难以模拟这种复杂力学行为。在离散元方法(DEM)应用于杆系结构弹性分析基础上,文中进一步发展了杆系离散元弹塑性接触本构模型,对材料非线性进行了研究,然后构建了杆件断裂算法,最后将将该方法用于单层网壳在强震下的倒塌破坏模拟。结果表明数值仿真得到的杆件与节点脱开过程、倒塌模式与网壳振动台倒塌试验现象相一致,验证了该方法在结构倒塌破坏模拟中的有效性,为今后研究此类问题提供了一种新的数值分析手段。

摘要： 获奖情况:2022年中国安装协会科学技术进步奖二等奖一、成果研究背景商丘市文化艺术中心包含群艺馆、大剧院、科技馆等建筑。其结构包含型钢混凝土组合结构、平面型钢桁架、双曲面管桁架、空间网壳、弦支穹顶、双曲面盘旋桁架、空间悬挑桁架等。其中,大剧院内外不同心单层网壳嵌套结构内球直径44m,外球直径58m,鼓节点数量达2000多个,矩形管杆件7200多个,为全国首例。

摘要： 吕梁新城体育中心体育场采用中部大开孔单层网壳,由于跨度与中部开孔较大,在静力作用下稳定问题较为突出.利用ABAQUS软件建立网壳整体模型进行非线性全过程分析,并选取初始几何缺陷与支座约束条件对网壳进行参数化分析,研究网壳结构稳定性能.分析结果得出工程所采用的大开孔单层网壳整体稳定性能良好,符合规范限值要求.

摘要： 美高梅澳门路氹酒店中庭采光天幕,采用三峰两谷的不对称多曲面网壳构形,以焊接H型钢作为基本杆件.为满足天幕承载要求及预设基座抗力条件、解决H截面杆件的空间不规则连接形式所带来的问题,设计阶段采用了释放双向水平约束的铰接支座、双层空心六棱柱节点等较为特殊的结构方式.为保证加工安装精度,采用了编程建模、三维拟合预拼装等方法;施工阶段采用了轻型点式胎架等技术措施,以解决吊装场地、设备的条件限制,在卸载阶段进行了三种方案的有限元模拟分析和比选.这一系列的关键技术,为今后类似的大跨度、不规则单层网壳结构设计建造提供了有价值的参考.

摘要： 常德友阿国际广场天幕为复杂自由曲面单层网壳结构,采用规范规定的静力经验计算公式对杆件进行验算,保证了杆件的强度、刚度和稳定性;采用特征值屈曲分析、几何非线性分析等技术,保证了结构的整体稳定性;对空间箱型截面杆件的多杆件相交节点进行了连接构造设计,并采用合理的节点分析技术,确保节点承载力符合受力要求.结构分析流程和技术方法可类似多杆件相交复杂网壳结构设计提供参考.

摘要： 本文结合某大跨度钢屋盖的结构设计,采用数值逆吊法对不规则边界条件的单层网壳进行找形分析.基于找形的合理曲面和"薄膜"主应力方向建立网壳模型,分析了结构的动力特性、构件内力、结构变形和稳定性能.分析表明:数值逆吊法找形的曲面合理,该单层网壳结构的承载能力、刚度和稳定性满足设计要求.此外,本文分析了曲面形状和曲面矢高对网壳受力的影响,说明了曲面形态优化的重要性,该单层网壳的受力性能随着曲面矢高的增大而提高.

摘要： 商业广场屋面采光顶,采用单层网壳作钢支架,外部用三角形玻璃以满足采光的要求,结构体系复杂,空间拼装精度高,加工生产详图设计困难,钢构件的种类很多,基本上每种一图一件,给现场加工及安装带来较大的难度.根据建筑模型分析，将采光顶横向分若干榀，每榀可以放翻在平台上进行了放样制作，但需要控制两个杆件交点的坐标及两相邻杆件的转角，而这两个数据可按几何要素计算得到，之后将每榀圆弧形的两个端点临时连接以增加刚度。之后，将相邻几榀竖立起来。本工程的玻璃施工品种繁多，再加上玻璃工厂加工与工地现场距离遥远，受雨季的影响，工期要求较紧，所以整个玻璃安装的施工过程的连续性要求就很高。整个安装过程主要依靠人工，现场监控需要多方面考虑，才能安全顺利完成玻璃安装。通过采光顶工程的加工与施工，使我公司在公共建筑屋面采光顶的施工中，特别是异形网壳结构的采光顶的施工，积累了丰富的经验，包括：加工生产、运输管理、现场施工、安全管理等方面有了较大提升。该采光顶单项工程得到业主方及监理的一致好评。

摘要： 铝合金单层网壳结构,是铝合金空间网格结构的典型代表形式,国外常称为铝合金穹顶结构或铝合金薄壳结构.其节点为板节点体系,承重结构的杆件断面形式主要为工字铝合金.该结构形式主要特征为:材料耐腐蚀性能好、结构自重轻、工厂高精度预制标准化、全装配式施工工艺简单快速、防渗漏性能优越、承重结构与维护结构二合一、单层结构空间占用少、多功能一体化、材料回收率高等.其主要技术难点在于设计下料、材料加工质量控制、安装方式的选择及安装措施的应用.铝合金单层网壳结构早期主要应用在民用公共建筑中(比如体育场馆、科技馆、温室展览馆等).随着铝合金材料热挤压技术及数控加工工艺的不断提高,材料成本逐步下降,建筑性价比日渐提高,铝合金单层网壳结构也开始应用在工业领域.包括石油储罐拱顶、大型储煤场建筑屋盖.

摘要： 大跨空间结构是建筑发展史上最重要的结构形式之一,它不仅满足人们对大空间建筑的需求,而且提升了建筑的美感,给人们带来了丰富多彩的视觉享受.以唐山勒泰项目为工程背景,具体位置为冰场上方屋盖,网壳结构最大跨度为80m,在方案设计阶段,选定三种常用的大跨钢屋盖结构体系方案:单层网壳、索穹顶和弦支穹顶结构,分别进行了建模分析,确定结构模型本身的稳定性后进行了结构模型之间的经济性能对比.以极限承载力、最大位移值确认模型的可靠性,通过统计用钢量来衡量结构材料消耗,并综合其两个方面指标和施工成本对三种结构体系作出评价.通过分析对比,在80m跨度条件下,弦支穹顶结构既能够发挥材料强度,又能够减弱对支座的要求,同时由于刚性网壳的存在相对于索穹顶降低了施工成本,具有较大的优势,从而可以为工程的初步方案设计提供参考.

摘要： 简述某台阶型钢结构屋盖的工程概况,结合建筑造型和功能要求,提出轮辐式桁架、轮辐式桁架-单层网壳和单层网壳三种结构方案,通过MIDAS/Gen对三种方案进行建模分析并从杆件内力、结构变形、动力特性及经济性等方面进行对比,得出该屋盖较优的结构方案.

摘要： 铝合金结构在大跨度建筑的应用中通常采用单层网壳结构形式,铝合金单层网壳结构常称为铝合金穹顶结构或铝合金薄壳结构.本文主要从铝合金单层网壳结构的特点、设计、制作及安装、应用实例等几方面进行分析,可为铝合金结构的应用提供参考.铝合金单层网壳结构的设计可分为两个层次，一个是结构设计,这个问题在其他论文中已有详细介绍，在此不赘述。另一个设计便是模具及加工安装图设计。模具的设计要根据结构计算的结果所决定的杆件规格、断面形式进行，每个工程都不一样。加工安装图设计是直接指导工厂标准化制作和现场拼装的标准文件。从建成的铝合金结构建筑来看，一般为了追求建筑造型的美感和差异化，网壳曲面都富于变化，造型丰富。铝合金单层网壳结构因为是工厂预制，现场全拼装，其加工分为两大块：一是原材料的热挤压加工，一般工业铝型材的热挤压、辊轧均参照《工业用铝及铝合金热挤压型材》GB/T6892—2000。铝合金结构在安装过程中，安装起点及安装方向的选择应与整个网壳的结构受力方向结合，安装前必须先消除土建误差。总之，作为大跨度空间结构的一种科学先进形式，铝合金结构将成为未来的一种必然选择，与钢结构等结构体系形成有益互补。

摘要： 中国上海苏州河洲际酒店项目钢结构天幕采用单层空间曲面矩形钢管斜交网格加树状柱结构,对提升胎架、提升装置、临时固定措施等进行了设计,对施工全过程进行了数值仿真分析.通过数值分析,对应力较大的杆件和提升胎架周边开口部位采取了加固措施.在施工过程中,对关键节点的变形进行了监测,监测结果与数值分析吻合良好.通过分析与施工结果表明,本施工方法可行,并可为类似工程提供参考.

摘要： 本发明公开了一种异形边界的单层曲面空间网壳的网格划分方法。该网格划分方法包含以下顺序的步骤：构建异形边界；在所述的异形边界内构建主梁线；构建一级次梁线；构建二级次梁线，从而完成平面分格图；平面分格图纵向延伸形成三维空间网壳分格图。本发明还公开了一种基于该网格划分方法得到的空间网壳。该空间网壳将空间复杂传力体系通过主梁、一级次梁、二级次梁转化为构件层面的平面受力体系，传力方式简单、直接、明确。网壳空间造型流畅、优美，可达到近乎完美的建筑效果。

摘要： 本发明公开了一种垂挂水滴造型单层多向钢网壳，涉及建筑钢结构工程技术领域，包括：钢环梁、竖向弦杆、腹杆、连接节点件和吊挂节点件。钢环梁的平面形状为椭圆形，水滴造型钢网壳由竖向弦杆和腹杆通过连接节点件焊接而成，同时通过吊挂节点件与钢环梁连接形成整体。其有益效果是：本发明提供了一种垂挂水滴造型单层多向钢网壳，其外观新颖、酷似一颗巨大的雨滴垂挂于大跨度屋盖的建筑物屋檐，形成富于个性化的外观造型，赋予建筑物更高的寓意内涵、创新亮点和商业价值。

摘要： 本发明公开了一种用于单层悬支网壳的动力荷载分析装置，包括行走机构、检测机构、电动伸缩连接杆、固定支撑板和移动连接板，所述行走机构的左端连接有固定连接杆，其固定连接杆的另一端与检测机构相连接，所述检测机构的内部设有控制器，所述行走机构的端部通过转动轴与转动盖板相连接，所述行走机构内侧固定连接有电动伸缩连接杆，所述电动伸缩连接杆的端部固定连接有第一滚轮支架，所述第一滚轮支架的上部设有驱动电机，所述检测机构的内部设有固定支撑板，所述固定支撑板的侧面设有连接弹簧，本发明可对不同位置的网壳进行检测，同时利用检测机构内部的移动杆对网壳的厚度进行检测，使网壳的厚度比较均匀，避免出现局部强度破坏。

摘要： 本发明公开了一种基于Grasshopper的混合型单层球面网壳通用参数化建模方法，包括以下步骤：（1）确定所要建立网壳类型；（2）建立网壳所在的球体模型；（3）重新确定球体模型的球心位置；（4）获取网壳在坐标系XOY平面的投影圆环；（5）对投影圆环分段分点得到网壳节点模型；（6）分别建立肋环型杆件生成运算器、肋环斜杆型杆件生成运算器和联方型杆件生成运算器；（7）利用杆件生成运算器生成上顶部网壳；（8）利用杆件生成运算器生成下底部网壳。本发明利用此种建模方法，使用者可根据自身的需要，可修改多种参数自由控制上顶部和下底部网壳的类型，大大提高了单层球面网壳的设计速度和建模效率。

摘要： 本实用新型提供一种单层球形网壳结构设计网壳，属于网壳结构技术领域，以解决传统的单层球型网壳需要多组杆件组合焊接，组装速度慢，焊接时需要机器或者人工进行对接固定，效率低的问题，包括网壳结构连接杆；所述节点固定装置表面与网壳结构连接杆相连接；所述辅助连接装置旋转安装在节点固定装置开设的凹槽内部；所述紧固连接装置滑动安装在节点固定装置内部；本实用新型通过在装置内部设置有节点固定装置和辅助连接装置，可以直接将网壳结构连接杆插入到辅助连接装置进行组装，不需要的对网壳结构连接杆进行焊接，组装方便快捷，通过在装置内部设置有紧固连接装置，能够对辅助连接装置进行进一步固定。

摘要： 本发明公开了异型双曲面单层网壳钢结构施工装置及施工方法，包括两组平行设置的支撑导轨、用于连接两组所述支撑导轨的连接卡板以及开设在支撑导轨上部用于传动的连接齿槽，所述支撑导轨的外端面通过连接齿槽啮合滑动连接有限位装置，所述限位装置的外端面均匀等距转动卡接有四组支撑装置，且位于所述限位装置的外端面均匀等距螺纹滑动连接有四组导向装置，且所述导向装置与支撑装置进行滑动卡接。本发明通过设置限位装置，在对钢结构进行调节时，固定电机和导向齿轮的组合，能同时带动四组传动装置进行转动，使得传动装置能通过导向装置带动夹持卡爪进行转动，从而快速精准的对钢结构安装的角度进行了精准的调节。

摘要： 本发明公开了一种带张力环的单层网壳结构。包括相连的主体网壳结构（I）和支撑结构（II），所述主体网壳结构（I）包括壳体（1）和位于壳体（1）外表面的张力环（2），所述张力环（2）为网格形状；所述支撑结构（II）由多个相连的V型撑（8）组成，所述V型撑（8）形成一个环形，与所述主体网壳结构（I）相连。本发明的主体网壳结构曲面为椭球面，通过找形使杆件均为轴力杆件，弯矩几乎为零。网壳由壳体与张力环的组成，在竖向荷载作用下，网壳主要承受轴向压力，张力环的环向杆件主要承受拉力；而在水平荷载作用下，V形支撑可通过“拉‑压”效应传递荷载，杆件的剪力和弯矩同样较小。

摘要： 一种混凝土建筑的单层网壳钢结构屋面系统，涉及建筑领域，其包括单层网壳钢结构、振弦式应变传感器和监测中心。振弦式应变传感器安装于单层网壳钢结构，振弦式应变传感器与监测中心电性连接，监测中心用于监控振弦式应变传感器的检测信号。其能够方便地对单层网壳钢结构的整体健康程度进行评估，能够更加全面地评估单层网壳钢结构的安全性，检测过程简单方便、成本低廉，更具有实际应用价值。

摘要： 本发明公开了一种单层平板网壳屋盖结构的逆作施工方法，包括：安装临时提升支架；根据图纸在地面拼装网壳屋盖；试提升拼装好的网壳屋盖；提升网壳屋盖至设计位置；高空嵌补连接杆件，施工下部剪力墙；连接剪力墙与柱间的梁构件及其余梁构件；卸载临时提升支架；连接下部楼层构件；本发明其通过结构柱与提升支架形成三角格构体系，可以减少单层网壳屋盖逆作施工成型过程对设计使用阶段的影响；通过在提升支架上设置临时水平联系杆，在网壳屋盖下方设置水平联系杆，并拆除临时水平联系杆，保证网壳屋盖提升过程的稳定以及网壳屋盖结构、提升支架的抗侧刚度；再采用对称分批卸载的方式，保证结构整体的抗侧刚度，确保施工过程安全可控。

摘要： 本实用新型公开了一种单层网壳钢结构节点，涉及网格结构技术领域。该单层网壳钢结构节点，包括杆件、异型钢管、高强螺栓、圆形上翼缘板、圆形下翼缘板，所述的网壳节点通过圆形上翼缘板、圆形下翼缘板与异型钢管焊接成一个整体，通过高强螺栓将杆件与圆形上翼缘板、圆形下翼缘板连接形成节点。该单层网壳钢结构节点，可提前预制提高施工效率，压缩工期；适用于各种不规则的复杂异型曲面网格结构；施工简便，可提高施工质量及精度。