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网壳结构与网架结构边界条件的区别

网壳结构的受力性能与网架结构有较大区别,网架结构在某种意义上其整体受力性能类似于平板,结构以受弯曲力为主,而网壳结构则更接近于连续壳体,结构受力以薄膜力为主,双层网壳则具有单向或双向拱(索)的受力特点。因此这两种结构对边界条件有不同的要求。通常在设计周边支承的网架结构时,都选择沿边界切向固定、法向放松的约束条件。这一方面是因为网架结构的下部支承结构在边界的法向比较柔,容易满足以上假定;另一方面网架结构自身也需要这样的边界来释放由温差引起的温度应力和其它次应力。

对于矢跨比很小的微曲面双层网壳,也有将边界法向约束放松的作法。这主要是因为:在这种情况下,即使结构边界按沿法向约束计算,网壳也不再以承受薄膜力为主,其受力特点已接近于平板网架结构;而且由于壳体曲面与边界的夹角太小,如果让边界法向约束,将会产生很大的水平推力,给支座和下部结构设计带来很大困难;另外,由于网壳结构比较扁平,其下部支承结构就必然高柔,这样也比较接近法向放松的计算假定。这时,结构可以看作是一个微弯的网架,而不是网壳。

连廊本身的刚度较弱时，即使做成刚性连接，它也不能起到协调两塔楼变形的作用，这时应当考虑做成滑动连接的形式。滑动连接可以是连廊一端与塔楼铰接，一端滑动连接，也可以两端均做成滑动支座。采用这种连接方式，连廊的受力将会比较小，但是这时连廊已经不能再协调塔楼间的共同工作，塔楼和连廊均单独受力，整个连廊结构仅仅是形式上的“连廊结构”。因为滑动端在荷载作用下会有一定的滑移量，所以滑动支座在设计时有个重要问题就是要设限复位装置，并提供预计滑移量，防止连廊的滑落或与塔楼发生碰撞而造成结构的***。因此这种连接方式一般用于连廊位置较低、跨度较小的情况。

大跨度屋盖结构应考虑构件变形、支撑结构位移、边界约束条件和温度变化等对其内力产生的影响；同时可根据结构的具体情况采用能适应变形的支座以释放内力。大跨度屋盖结构系指跨度≥60?m的屋盖结构。跨度﹥36?m的两端铰支承的桁架，在竖向荷载作用下，下弦弹性伸长对支承构件产生水平推力时，应考虑其影响。对于风敏感的或跨度﹥36?m的柔性屋盖结构，应考虑风压脉动对结构产生风振的影响。有以上几条可以看出，当网架结构跨度﹥36?m时，在恒载作用下，下弦会因伸长而对支承构件产生一定的水平推力；在风荷载作用下，网架会产生风振影响，当风荷载为压力时，支座转角会增大，当风荷载为吸力时，支座转角会减小，由于风荷载为脉动荷载，时大时小，时有时无，所以对支座转动释放能力要求较高。当网架跨度≥60?m时，以上影响将会更大。所以当网架跨度﹥36?m时宜采用释放转动和位移性能更好的橡胶支座、盆式橡胶支座或者球形钢支座；当网架跨度≥60?m时应选用橡胶支座、盆式橡胶支座或者球形钢支座。对于检修比较困难或检修代价比较大的工程优选球形钢支座。