网壳结构静力计算的基本规定.doc

网壳结构静力计算的基本规定1、有限单元法是将网壳的每个杆件作为一个单元，采用矩阵位移法进行计算。单层网壳以杆件节点的三个线位移和三个角位移为未知数，双层网壳以节点的三个线位移为未知数。无论是理论分析及模型试验乃至工程实践均表明，这种杆系的有限单元法是迄今为止分析网壳结构最为有效，适用范围最为广泛且相对而言精度也是最高的方法。目前这个方法在国内外已被普遍应用于网壳结构的设计计算中，因此在本规程中被列为分析网壳结构的主要方法。有限单元法可以用来分析不同类型、具有任意平面和几何外形、具有不同的支承方式及不同的边界条件、承受不同类型外荷载的网壳结构。有限单元法不仅可用于网壳结构的静力分析，还可用于动力分析、抗震分析以及非线性稳定全过程分析。这种方法适合于在计算机上进行运算。我国已编制了一些网壳结构分析与设计的计算机程序可供使用。由于杆系和梁系有限单元法在不少书本中已有详尽的论述，本规程仅列出其基本方程。2、大部分网壳结构可通过连续化的计算模型等代为正交异性，甚至各向同性的薄壳结构，并根据边界条件求解等效薄壳的微分方程式而得出薄壳的位移和内力，然后可返回计算网壳杆件的内力。3、正三角形网格的网壳结构可等代为一个各向同性的薄壳结构，在忽略网壳杆件抗扭刚度时，其等代的物理常数为三个：等效厚度等效抗弯刚度、等效泊松比v=1/3。4、在求得拟壳结构的薄膜内力和弯曲内力后，对正三角形网格的网壳，可通过内力等效的原则，返回计算网壳杆件的轴力、弯矩和剪力。对于双层网壳进而可由相应公式计算上、下弦杆和腹杆的内力。对于接近正三角形网格的网壳结构，仍可由相应公式来估算网壳杆件的内力。2