《薄壁空间结构》PPT课件.ppt

壳体一、薄壳结构的概念薄壁空间结构，由于它主要承受曲面内的轴力作用，所以材料强度得到充分
利用；同时由于它的空间工作，所以具有很高的强度及很大的刚度。薄壳
空间结构内力比较均匀，是一种强度高、刚度大、材料省、既经济又合理的
结构型式。薄壁空间结构常用于中、大跨度结构，如展览大厅，飞机库、
工业厂房、仓库等。在一般的民用建筑中也常采用薄壳结构。
薄壁空间结构在应用中也存在一些问题，由于它体形复杂，一般采用现浇
结构，所以费模板、费工时，往往因此而影响它的推广。同时在设计方面，
薄壁空间结构的计算过于复杂。旋转曲面2．直纹曲面直纹曲面平移曲面4.切割或组合曲面三、薄壳结构的内力弯曲内力是由于中曲面的曲率和扭率的改变而产生的，它包括有横剪力Vx、Vy；弯矩Mx、My以及扭矩Mxy=Myx。理论分析表明：当曲面结构的壁厚t于其最小主曲率半径R的二十分之一并能满足下列条件时，薄膜内力是壳体结构中的主要内力：
（1）壳体具有均匀连续变化的曲面；
（2）壳体上的荷载是均匀连续分布的；
（3）壳体的各边界能够沿着曲面的法线方向自由移动，支座只产生阻止曲面切线方向位移的反力。筒壳壳身横截面的边线可为圆弧形、椭圆形，或其他形状的曲线，一般采用
圆弧形较多，它方便施工。壳身包括侧边构件在内的高度称为筒壳的截面高
度，以h表示。不包括侧边构件在内的高度称为筒壳的矢高，以f表示。（二）筒壳的分类及受力特点2.短筒壳当跨长（2）长壳（3）天窗的布置筒壳的折缝与形变（2）形变（4）横向悬挑（5）并列组合（6）交贯组合五、圆顶薄壳结构（二）圆顶的结构组成（三）圆顶的受力特点支座环对球壳内力的影响（四）圆顶壳板的主要尺寸及构造要求2.罗马小体育宫3.德国法兰克福市霍希斯特染料厂游艺大厅边梁的间距（二）折板结构的受力特点及分类当（三）折板结构的构造（四）折板结构的布置3.并列组合（五）折板结构的工程实例2.美国伊利诺大学会堂七、双曲扁壳结构（二）双曲扁壳的受力特点（三）双曲扁壳工程实例2.北京网球馆八、双曲抛物面壳—鞍壳和扭壳（二）扭壳的受力特点扭壳受力最经济合理，主要体现在下列三方面：

（1）材尽其用
横向受弯不如轴向受力，单向受力不如双向受力，平面受力不如空间受力，单种结构不如混合结构。在这四方面钢筋混凝土扭壳全都占有优势。它是双向一拉一压，充分利用混凝土的抗压特性与钢材的抗拉特性，所形成的空间双曲壳面既是屋面又是结构层，在材尽其用上，已达到非常完善的地步。

（2）内力分布优越
在全部壳面上，沿壳的两个对角线方向（索向与拱向）的正向力是一正一负，一拉一压。受压拱存在着压曲失稳问题，正好与之正交的另一方向为受拉索，把拱向两侧绷紧，能制约住拱的失稳。这就降低了对防止壳板压曲的要求，扭壳可更薄些，自重更轻些。

（3）配筋方便
扭壳是壳体计算中最简便的，其配筋都是沿直纹铺设的双向直钢筋，在任何点都能充分发挥其强度作用，并且能配预应力筋。这是其它壳体所办不到的。

（4）刚度大
反向双曲壳面，强烈表达了扭壳结构的很大空间刚度，任一方向（拱向或索向）偏离曲线的倾向，都受到另一反向（索向或拱向）曲线的抑制，这是同向双曲壳体办不到的，其刚度与稳定性都比同向双曲壳体大得多，是壳体结构中刚度最大者。由于其刚度大，故一般荷载下无需加劲肋或横隔来加强刚度或保持其壳形。（五）鞍壳与扭壳的结构布置4.鞍壳的瓣形组合