单层球面网壳设计实例(已加密)
硕士研究生课程考试试卷
硕士研究生课程考试试卷
考试科目：大跨与空间钢结构
考生姓名：许爱国考生学号：20101602009
考生姓名：杨 丹考生学号：20101602024
考生姓名：张 长考生学号：20101602084
考生姓名：田真珍考生学号：20101602015
学院：土木工程学院专业：土木工程（结构工程方向）考生成绩：90
任课老师(签名) 崔佳
考试日期：2011 年9月5日
目 录
录
1设计资料 (1)
1.1 设计题目 (1)
1.2 设计参数 (1)
2 设计分析软件 (2)
2.1 分析软件简介 (2)
2.2 软件分析步骤 (2)
3 网壳结构设计计算 (3)
3.1 设计基本要求 (3)
3.2 计算分析方法 (3)
3.3 结构模型建立 (4)
3.4 节点与单元属性设置 (5)
3.5 材料参数设置 (6)
3.6 施加约束和荷载 (7)
3.7 软件初步分析设计 (11)
3.8 结构动力分析 (14)
3.9 竖向和水平地震作用抗震验算 (19)
3.10 结构风振系数计算 (21)
3.11 支座节点及檩条设计说明 (21)
4 网壳结构计算结果信息 (22)
4.1 网壳结构各杆件内力 (22)
4.2 网壳结构挠度验算 (23)
4.3 杆件与球节点配置及材料表 (25)
4.4 图纸生成说明 (25)
5 设计结果分析 (26)
5.1 单层球面网壳设计结果概述 (26)
5.2单层球面网壳整体稳定性分析简述 (27)
5.3 网壳结构设计中的几个问题 (29)
参考文献 (30)
附录 (31)
1 设计资料
1.1 设计题目
设计一单层球面网壳，网壳直径为20m，矢高7m，周边支承在钢筋混凝土柱及圈梁上，钢筋混凝土柱沿周边每20°一个均匀布置，柱截面尺寸为400mm×700mm，柱顶及圈梁顶标高为15.2m，圈梁截面尺寸为400mm×600mm。网壳上搭设檩条，屋面板采用压型钢板。
1.2 设计参数
1.2.1 静荷载
网壳自重：网壳结构的自重包括钢管杆件和焊接空心球节点（或螺栓球节点）的重量，可由计算机分析软件程序自动生成。
附加恒载：檩条、压型钢板和灯具重量取2
kN m。
0.65/
1.2.2 活荷载
本工程屋面为不上人屋面，根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）(2006年版)第4.3.1条规定，屋面均布活荷载标准值取为2
kN m。屋面均布活荷载不应
0.5/
与雪荷载同时考虑，取二者的较大值，此处不考虑雪荷载。基本风压取2
0.4/
kN m，本工程不考虑积灰荷载和吊车荷载。
1.2.3 温度作用
此处的温度作用仅指分析软件用到的温度差，即结构施工安装时的温度与使用过程中温度的最大差值，此处取为-25℃~25℃。
1.2.4 地震作用
本工程所在场地的抗震设防烈度为8度，场地类别为Ⅱ类，根据《空间网格结构技术规程》（JGJ7-2010）第4.4.2条规定，本工程单层球面网壳结构需要进行竖向和水平抗震验算。
1.2.5 结构材料
网壳结构杆件对钢材材质的要求与普通钢结构相同，本工程采用Q235B钢。网壳杆件截面形式有圆钢管、方钢管、角钢及H型钢等，由于圆钢管相对回转半径大和截面特性无方向性，对受压和受扭有利，一般情况下，圆钢管截面比其他型钢截面可节约20%的用钢量，当有条件时应优先采用薄壁圆管形截面，圆钢管可采用高频电焊钢管（即有缝管）或无缝钢管，其中高频电焊钢管较无缝钢管造价低且壁薄，设计时应优先使用，故本工程采用高频电焊圆钢管。网壳结构下部的钢筋混凝土柱及圈梁的混凝土强度等级采用C30。
2设计分析软件
2.1分析软件简介
本工程单层球面网壳结构的设计主要采用理论分析与专业软件计算相结合的形式完成。与计算机技术密切相关的有限元法是空间网格结构最为有效、也是最精确的分析计算方法，目前，用于结构分析设计的通用有限元分析软件有ANSYS、ABQUS、ADINA、MIDAS和SAP2000等，国内比较普遍采用的空间网格结构计算机辅助设计专业软件有MSTCAD（轻软登字第001号）、SFCAD（轻软登字第002号）和MSGS （轻软登字第003号）等。
2.2 软件分析步骤
本工程单层球面网壳结构主要采用由浙江大学空间结构研究中心开发的空间网格结构计算机辅助设计专业软件MSTCAD2008进行分析计算。该软件用于设计的基本步骤包括：
1）根据实际情况，建模时可选取“标准网格”的网格形式，输入相关数据；
2）对标准网格进行调整，可以利用“坐标移动”、“起坡”、“复制”、“增加节点”、“删除节点”、“增加杆件”、“删除杆件”等等菜单；
3）如果有梁柱单元，设定“杆件属性”、“节点属性”；
4）添加约束、荷载，如果要考虑温度应力和地震作用，可以在“综合信息”中输入；5）设定杆件截面库规格和球节点规格；
6）在“设计信息”中设定材料设计强度，选定节点类型；
7）设定工况组合以及相应的分项系数；
8）进行“满应力设计”。如果确定截面，则直接进行“验算不调整”；
9）查看各工况下的计算结果，如杆件轴力、节点位移、支座反力等，选择“显示设置”菜单；
10）设置“配件材料库”；
11）杆件截面确定之后，对于螺栓球节点网架，进行“高强螺栓设计”，然后进行“球节点设计”。而对于焊接球节点，则直接进行“球节点设计”；
12）进行“支座节点设计”；
13）可以进行施工图绘制过程。对于[企业版]用户，可以不需要施工图，而直接进行加工图绘制；
14）在加工图绘制之前，应先进行“节点螺孔角度计算”，但对于焊接球网架，不需要此项工作；
15）图纸绘制包括“绘图综合信息”输入→“布图”→“图纸生成”→“预演”→“转
存DWG文件”。
3 网壳结构设计计算
3.1 设计基本要求
网壳结构是将杆件沿着某个曲面有规律的布置而组成的空间结构体系，其受力特点与薄壳结构类似，是以“薄膜”作用为主要受力特征的，即大部分荷载由网壳杆件的轴向力承受。网壳结构属于一种曲面型网格结构，有杆系结构构造简单和薄壳结构受力合理的特点。在设计过程中，需要考虑受力特性及多种荷载的影响，从而准确的获得合理的设计结果。网壳结构类型很多，按曲面外形分类有柱面网壳、球面网壳，双曲扁网壳、扭曲面网壳、单块扭网壳和双曲抛物面网壳等，其中又可以分为单层和双层的。网壳结构的选型应遵循安全、经济、美观的设计原则，能够满足建筑的使用功能要求，并且能够充分发挥结构良好的受力性能，根据使用功能、建筑美学、空间声学、跨度大小、刚度要求、平面形状、荷载大小及分布、支承条件、屋面构造与材料、节点体系与制作安装方法以及技术经济指标等综合考虑。本工程采用的是单层球面网壳，仅适用于中小跨度，其形式又有多样性，按网格划分主要有肋环型球面网壳、施威得勒型球面网壳、葵花型球面网壳（联方型球面网壳）、三向网格型球面网壳、凯威特型球面网壳（扇形三向网格型球面网壳）和短程线型球面网壳。网壳结构的网格在构造上当跨度小于50m时可取1.5~3.0m，网壳相邻杆件间的夹角宜大于30°。
根据《空间网格结构技术规程》（JGJ7-2010）第4.1.7条规定，网壳结构的支承条件可以根据支座节点的位置、数量和构造情况以及支承结构的刚度确定。对于单层球面网壳可采用不动铰接支座、刚接支座或弹性支座。网壳结构的支承必须保证在任意竖向和水平荷载作用下结构的几何不变性和各种网壳计算模型对支承条件的要求。
3.2 计算分析方法
网壳结构应进行在外荷载作用下的内力、位移计算和必要的稳定性计算，并应根据具体情况，对地震作用、温度应力变化、支座沉降及施工安装荷载等作用下的内力、位移进行计算。网壳结构内力和位移计算时认为材料是线弹性的，不考虑弹塑性及塑性的影响，网壳结构的稳定性计算由于位移较大要考虑结构的几何非线性影响，如果在全过程分析中需要更加准确的获取结构的稳定承载力，则需要进一步考虑材料的弹塑性性能。
网壳结构是一个准柔性的高次超静定结构，网壳结构的分析不仅仅是强度的分析，通常还必须包括刚度和稳定性的分析。在某些条件下，结构的刚度和稳定性甚至比强度更为重要。此外，在既定荷载下结构力流的分析、导向和控制也与结构外形设
计及刚度的分配密切相关，分析的基础仍然是基于经典弹性理论。网壳结构的计算方法较多，比较常用的和有效的计算方法包括：空间杆系有限元法、空间梁系有限元法和拟壳分析法。
有限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。有限元单元法不仅可以用于网壳结构的静力分析，还可用于动力分析、抗震分析及非线性稳定全过程分析。对于该计算方法可以自编程序或利用前面述及的有限元分析软件在计算机上进行运算。
对于单层球面网壳的内力、位移和稳定性计算主要用空间梁系有限元法（即空间刚架位移法），节点采用刚接。其基本计算分析步骤包括：①将网壳结构的杆件离散为梁单元，以节点位移为基本未知量；②先对杆件单元进行分析，根据虎克定律建立单元杆件内力与节点位移之间的关系，形成单元刚度矩阵；③对结构进行整体分析，根据各节点的变形协调条件和静力平衡条件建立结构上的节点荷载和节点位移之间的关系，形成结构的总体刚度矩阵和总刚度方程；④引入边界条件，修正总体刚度矩阵；⑤求解结构的总刚度方程，得出各节点的位移值；⑥由节点位移求出杆件内力。
3.3 结构模型建立
如图3-1所示为本工程单层球面网壳结构布置方案示意图，现从《空间网格结构技术规程》（JGJ7-2010）附录B图B.0.2给出的单层球面网壳各种形式中选择扇形三向网格（即凯威特型球面网壳）进行建模，如图3-2、图3-3和图3-4。
图3-1 单层球面网壳结构布置方案示意图
图3-2 选取单层球面网壳标准网格形式
3.4 节点与单元属性设置
根据《空间网格结构技术规程》（JGJ7-2010）第4.1.4条规定，单层球面网壳结
构的节点计算模型采用刚接，节点类型选用焊接球，球节点设计时根据实际需要自动
设计，配置特性选用软件默认的“自动优化配置”，节点属性参数设置如图3-5。单元计算模型为梁柱单元，可以承受轴力、弯矩、剪力和扭矩，属于压弯、拉弯构件，单元属性参数设置如图3-6。
图3-4 凯威特型球面网壳模型
图3-5 节点属性参数设置图3-6 单元属性参数设置
3.5 材料参数设置
根据《空间网格结构技术规程》（JGJ7-2010）第5.1.4条规定，杆件截面的最小尺寸应根据结构的跨度与网格的大小按计算确定，普通角钢不宜小于∟50×3，钢管不宜小φ48×3。本工程单层球面网壳杆件采用的是高频电焊圆钢管，故截面类型中选用圆管，如图3-7，圆钢管常用规格有：60×3.5、75.5×3.75、88.5×4.0、114×4.0、140×4.0、159×6.0、159×8.0、180×8.0、180×10.0、180×12.0、219×12.0、219×14.0等，如图3-8。
图3-7 选取截面类型
根据《空间网格结构技术规程》（JGJ7-2010）第5.2.5条规定，单层网壳焊接空心球的外径与壁厚之比宜取20~35，空心球外径与主钢管外径之比宜取2.4~3.0，空心球壁厚与主钢管壁厚之比宜取1.5~2.0，空心球壁厚不宜小于4mm。故本工程单层球面网壳所用的焊接空心球规格选取如图3-9所示。
3.6 施加约束和荷载
3.6.1 节点约束输入
由设计题目可知，球面网壳周边支承在钢筋混凝土柱和圈梁上，于是可将下部结构视为框架结构，支座刚度大，不考虑其变形，球面网壳结构周边节点可以简化为固定铰支座，如图3-10。
3.6.2 恒载、活载和风载输入
网壳结构自重由MSTCAD软件程序自动计算考虑，对网壳结构的设计过程可以进行各种荷载工况的组合，本工程考虑的荷载主要有：恒荷载2
kN m，活荷载
0.65/
2
kN m，风荷载可以根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）(2006年版)第0.5/
7.3.1条规定按照旋转壳顶结构选取相应的体型系数，按照公式可计算出风压大小。
图3-8 圆管规格定义
图3-9 焊接空心球规格定义
施加节点荷载时，可整体或局部范围输入均布荷载，程序自动把均布荷载分配给
节点。对于曲面网格结构，均布荷载转换为节点荷载时，屋面静荷载标准值需要选择切平面竖向进行施加，活荷载标准值需要选择水平面竖向进行施加，而风荷载标准值需要选择切平面法向进行施加，本工程单层球面网壳风荷载按照软件提供的功能进行自动导算，分别如图3-11、图3-12和图3-13。
图3-10 节点约束信息设置
图3-11 施加静荷载标准值图3-12 施加活荷载标准值
图3-13 球面网壳风荷载自动导算
《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）(2006年版)第7.4.1条规定，对于基本自振周期T1大于O.25s的各种高耸结构以及大跨度屋盖结构，均应考虑风压脉动对结构发生顺风向风振的影响。现暂时考虑本工程结构的自振周期T1小于O.25s，不考虑风压脉动对结构发生顺风向风振的影响，取风振系数为1，待经软件进行模态分析之后根据该结构实际自振周期进行校对考虑是否更改。另外，通过调整风向角可以完成多种风向的荷载工况输入，以找出最不利的风向角度进行后续工况组合，此处仅考虑0°、90°、180°和270°四种情况，其余可以根据实际结构及所处场地条件选择更多其它风向角度进行考虑计算风荷载对结构的最不利作用效应。
3.6.3 温度和地震作用输入
温度差理论上指考虑结构施工安装时的温度与使用过程中温度的最大差值，此处取为-25℃~25℃。温度差和地震作用的参数输入如图3-14所示。
单层球面网壳结构的竖向地震作用效应和水平地震作用效应可根据《空间网格结构技术规程》（JGJ7-2010）第4.4.12和4.4.13条规定分别按照该规程附录G和附录H进行简化计算。
图3-14 温度差与地震作用参数设置
3.7 软件初步分析设计
3.7.1 设计信息输入
如图3-15，在进行软件分析计算前，需要完成设计信息的输入，主要包括材料的属性、容许长细比、节点类型等内容，由于板厚不同，Q235、Q345、Q390、Q420又分了若干组，如Q235（1）、Q235（2）等等，目前最常用的材料是Q235（1）。每一种材料包括如下信息：设计强度、强度折减系数、屈服强度、抗剪强度、端部承压强度、弹性模量、剪切模量、比重、热膨胀系数和泊松比。
根据《空间网格结构技术规程》（JGJ7-2010）第5.1.3条规定，对于单层球面网壳的受压与压弯杆件的容许长细比取150，受拉与拉弯杆件的容许长细比取250。
图3-15 设计信息输入
3.7.2 数据检查
如图3-16，由于空间网格结构体型复杂，单元和节点数量繁多，结构的建模需要花费较多时间，因此在计算分析前需要利用软件提供的数据检查功能对所建模型的各参数进行检查，避免建模过程中可能产生的错误而导致不能获得准确的结果。
图3-16 数据检查结果
3.7.3 荷载工况组合
图3-17 荷载工况组合
根据前面已经输入的恒荷载、活荷载、风荷载、温度及地震作用等信息（此时地震作用仅考虑了竖向地震作用），并按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）(2006年版)第3.2条以及《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）第5.4条的相关规定，给予相应的分项系数进行不同工况下的荷载效应组合，如图3-17。充分考虑多种荷载作用下的最不利荷载组合情况，从而使在各种荷载工况组合情况下保证结构的安全可靠。
3.7.4 满应力设计
结构分析计算包括有限元静力分析和满应力优化杆件截面设计，软件计算过程提供了三种模式，即满应力分析（杆件截面未确定）、结构验算并调整（杆件截面已确定）和结构验算不调整（杆件截面已确定）。此处选择满应力分析计算以确定每一杆件选用的截面规格。软件计算分析过程如图3-18，计算结果综合信息如图3-19。
图3-18 计算分析过程
从计算结果综合信息中可以查到各荷载工况组合下x 、y 、z 方向的不包括自重在内的荷载总值最大值分别为max 42.7x TQ kN =、max 42.7y TQ kN =、max 580.3z TQ kN =；
各荷载工况组合下梁单元最大轴向拉力为36.7Max kN =，最大轴向压力为36.7Min kN =，最大轴向拉应力为287.8/Max N mm =，最大轴向压应力为2137.5/Min N mm =。
3.7.5 焊接球节点设计
经过满应力分析计算后，可以通过软件提供的球节点设计功能从前面已经选定的焊接空心球规格中选出球径和壁厚均满足要求的规格，如图3-20。设计时同时进行了焊接球的受压、受拉验算和球面上相邻钢管之间缝隙的验算，根据《空间网格结构技术规程》（JGJ7-2010）第5.2.6条规定，球面上相邻杆件之间的净距不宜小于10mm。经验算后结果信息如图3-21，经初步分析设计节点满足要求。对于焊接球节点网格结构一般不必进行球节点螺孔角度计算。
图3-19 计算结果综合信息
图3-20 焊接球节点设计信息图3-21 球节点验算结果信息
3.8 结构动力分析
MSTCAD 软件提供的动力分析模块，包括动力模态计算和反应谱分析。通过模态分析可以得到结构的自振频率和各阶振型；通过反应谱分析计算得到各单元的地震作用内力，可以将计算得到的地震作用内力与静荷载、活荷载等进行工况组合。
3.8.1 模态分析
模态分析计算采用的是一致质量矩阵和Lanczos 法，不考虑结构的非线性影响。根据《空间网格结构技术规程》（JGJ7-2010）第4.4.8条规定，当采用振型分解反应谱法进行空间网格结构地震作用效应分析时，对于网壳结构宜至少取前25~30个振型以进行效应组合；对于梁单元考虑剪切变形，计算精度、迭代倍数和丢跟判断方法采用软件默认值；根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）(2006年版)第3.1条规定，荷载代表值通常取静荷载+0.5雪荷载，风荷载不进入模态分析计算，如图3-22、图3-23。
图3-22 模态分析参数设置 图3-23 设定荷载代表值 计算完成后自动生成后缀为.mode 的文本文件，记录着结构频率和模态的信息，如图3-24所示。结构的前三阶模态（振型）显示分别如图3-25、图3-26、图3-27和图3-28。
通过模态分析计算结果可知，结构第一阶振型的自振频率为17.06405/rad s ω=，
则自振周期为112/0.89T s πω==。
3.8.2 反应谱分析
如图3-29，根据前面设计资料可知，地震烈度为8度，Ⅱ类场地，其他参数空缺，此处选择8度0.20g 区，特征区划为一区，扩展模态取振型数25，按《空间网格结构技术规程》（JGJ7-2010）第4.4.10条以及相应的条文说明规定，阻尼比取0.02，先考虑水平x 向地震作用，即地震方向系数取1x =，0y =，0z =，地震类型按多遇
地震，网格划分取5，模态合并方法选CQC 法，荷载代表值参见图3-23。
反应谱分析计算结果即可得到各方向作用的单元地震内力，如图3-30所示为水平x 向作用的梁单元地震内力。同样的，改变图3-29中反应谱参数地震方向系数分别为和0x =，1y =，0z =和0x =，0y =，1z =并经重新设定荷载代表值后可得到水平y 向作用的梁单元地震内力与竖向z 向作用的梁单元地震内力，此处两个方向作用的单元地震内力省略。
图3-24 结构频率和模态信息
图3-25 选择需要显示的第一阶振型
图3-26 网壳结构的第一阶振型
图3-27 网壳结构的第二阶振型
根据MSTCAD软件所具有的功能，此处对反应谱分析计算得到的各方向地震作用的单元地震内力不能同时参与与其他静荷载、活荷载等进行组合，因此，此处只能分
别考虑工况组合。
图3-28 网壳结构的第三阶振型
图3-29 反应谱分析参数设置
可靠性和双层球面网壳的敏感性分析 (2)
可靠性和双层球面网壳的敏感性分析 (2)
可靠性和双层球面网壳的敏感性分析 李会军，刘春光，贾玲玲 基建工程学院，大连理工大学，，大连116024，海岸及近海工程学院，大连理工大学，大连116024，土木工程学院，河南工业大学，郑州450052，中国国家重点实验室 （提交2010.3.5，接收修订文件，2010 .9.27，接受2010.11.30） 摘要： 在可靠性和空间结构的敏感性分析方面，传统的可靠性指标的方法（RIA）在某些情况下变得更加难以收敛，甚至发散。为了克服这些缺点，性能测量方法（PMA）引入到处理空间网格结构的上述问题中。对四个双层球面网壳的可靠性和灵敏度进行了讨论。计算结果表明，PMA是强大的，高效的。随着网壳的高度与跨度比的降低，最大竖向变形逐渐增大，这就是为什么可靠性指标明显倾斜的原因。环绕其中发生最大变形的节点的集中荷载，显著影响着最大变形。 关键词：双层球面网壳，可靠性，性能度量法，灵敏度，高度与跨度比。 1引言 近年来，空间结构得到了迅猛发展。越来越多的空间结构由于其优良的结构特性已经在公共和工业建筑得到了应用。随着设计理论和施工技术的发展，空间钢结构的跨度近期明显增加。不过，也有损坏，世界各地的许多大跨度钢结构倒塌。例如，1978年1月18日哈特福德文娱中心体育馆的屋檐在一场大雪后瘫倒[1?4]。1961年由于暴风雪罗马尼亚布加勒斯特的一个单层圆顶壳（直径93.5米）倒塌，此后，大跨度单层网壳结构一直被视为禁区[5]。7月3日，屋面施工的重要组成部分在正常天气下倒塌，包括上面的皇家包厢的部分（参见图1（a）条）。温哥华BC Place体育场的巨型空中支持的圆顶，为2010年冬季奥运会的开幕式和闭幕式场地，由于恶劣的天气条件倒塌，主要原因为屋顶倒塌所使用的设计和材料的破坏。（见图1（b）条）。因此，大跨度空间结构的可靠性和安全性已受到越来越多的工程师，学者和投资者的关注。 有许多方法来处理的可靠性问题。例如，被称为简单随机抽样的方法或统计试验方法的蒙特卡罗模拟（MCS）使基于对随机生成的采样变为不确定变量，。MCS的计算过程很简单，但计算的代价也很大[6，7]。所谓HLRF算法，最初由Hasofer和Lind开发[8]后来由Rackwitz的和Fiessler扩展到非正态随机变量[9]，由于其效率和简单性，此算法是使用的最广的可靠性分析算法。一般来说，如果极限状态函数的非线性度低，近似解可成功地通过迭代的数字实现，但是，如果极限状态函数围绕检查曲率点（设计点）为大，计算可能不收敛。因此通过一些改进，已经考虑到了这个障碍。刘，张和DerKiureghian[10，11]，增加了线性搜索方式改进了这一算法。通过记iHLRF张和DerKiureghian 开发的算法[11]，，在OpenSees实施。 然而，所有这些改进的方法都有它们自己的缺点[6?11]。基于这些缺点，PMA被引入到对大跨度空间钢结构的有限元可靠度分析中。J. Tu等[12]提出了性能度量法（PMA），并提出了PMA本质上对评估无效的概率约束是强大的和更有效的，而RIA在违反概率约束方面更有效。此外，基于可靠性的优化设计往往产生比用PMA更高的收敛速率，而RIA产生奇异点的情况。Lee等[13]讨论了两种方法对概率约束进行评比。一种是传统的以可靠性指标为基础的方法，另一种是以目标绩效为基础的方法。Byeng D.youn等人[14]提出了RIA
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网页设计与制作实例教程 习题答案 第1章网页与网站基础 一、选择题 1．A 2．B 3．C 4．C 5．A 二、判断题 1．√2．×3．√4．×5．√ 三、问答题 略 第2章网页规划设计 一、选择题 1．D 2．A 3．C 4．A 5．C 二、判断题 1．×2．×3．×4．√5．√ 三、问答题 1．答：网站需求分析一般包括三个阶段的内容：网站背景分析、总体需求分析、具体需求分析。（每个阶段可再详细描述。） 2．答：可从以下几个方面来阐述网站设计的原则：①日期、时间和数字；②欢迎词； ③弹出窗口和引导页面；④新闻和公告信息；⑤网址；⑥控件；⑦链接；⑧主页内容 3．答：打开新浪网首页，分析其布局类型。（答案略） 4．答：网页色彩搭配方法可从以下两个方面去阐述：①根据页面风格以及产品本身的诉求确定主色；②根据主色确定配色。 网页色彩搭配技巧可从以下几个方面去阐述：①用一种色彩；②用两种色彩；③用一个色系；④用黑色和一种色彩以及色彩搭配忌讳的方面。 5．答：打开当当网，具体分析其规划过程。（答案略） 第3章初识网页制作软件 一、选择题 1．C 2．C 3．B
二、填空题 1．代码、拆分、设计2．文件、资源、规则3．超级链接 三、操作题 略 第4章制作网页内容 一、选择题 1．D 2．B 3．A 4．D 5．ABD 6．D 7．B 8．D 9．A 10．A 二、判断题 1．√2．√3．×4．√5．√6．√7．√8．√9．×10．√三、操作题 略 第5章设置网页超级链接 一、选择题 1．D 2．D 3．A 4．D 5． C 二、判断题 1．×2．×3．×4．√5．× 第6章使用CSS样式美化网页 一、选择题 1．B 2．C 3．C 4．B 5．A 6．D 7．D 8．D 9．B 10．C 11．A 12．A 13．C 14．D 15．D 16．A 17．A 18．B 19．D 20．D 二、简答题 1．×2．×3．×4．×5．×6．×7．√8．×9．√10．√11．×12．×13．×14．√15．√16．√ 第7章规划布局网页 一、选择题 1．B 2．A 3．B 4．B 5．D 二、简答题
双层网壳结构的静力分析与设计
双层网壳结构的静力分析与设计 摘要：本文简述了双层网壳的静力设计过程，并通过对杆件内力的分析和变形能力的探讨得出如下结论：双层网壳这种结构型式具有有较强的承载能力，良好的稳定性和优越的协调变形性能，是各种大跨度建筑值得采用的一种屋盖型式。 关键词：双层网壳，柱壳，大跨度空间结构。 设计概况：某展览馆主展厅屋面为弧线形，跨度27m，结合使用要求，拟采用双层网壳的屋盖结构型式。该结构不仅具有有较高的承载能力，且当在屋顶安装照明、空调等各种设备及管道时，它还能有效地利用空间，方便吊顶构造，经济合理。 一、柱壳结构的型式与分析 1 柱壳结构型式 本设计所用柱壳采用正放四角锥体系，柱壳跨度27m，矢高4.5m，纵向长度42m。杆件长度控制在3m～3.5m之间。 2 柱壳结构分析 结构分析的核心问题是计算模型的确定。本设计中柱壳结构的计算模型为空 图1 柱壳上弦支座图 图1中，a点为二向支承（约束x，z方向位移），d点为二向支承（约束y，z方向位移），c点为三向支承（约束x，y，z方向位移），其余带×号的各点均设置单向支承（只约束z方向的位移）。 柱壳结构为大型复杂结构，因此采用有限元分析软件SAP2000对其进行结构分析，并结合我国钢结构设计规范对各杆件进行截面设计和验算。 二、静力设计 1、荷载计算 1）恒载标准值计算
2 /375 m KN 2/5m KN 2 /m KN 屋面构件及网壳自重恒载： 0.752/m KN 灯具： 0.052/m KN 2）活载标准值计算 屋面活载：0.52/m KN ； 雪荷载：375.05.075.00=?=?=s s r k μ2/m KN ； 风荷载： C 类地貌，风压高度变化系数查表得74.0=z μ，风振系数 0.1=z β 2所示： 因此，有：21/0789.0m KN w -=，22/237.0m KN w -= ，23/148.0m KN w -= 2○ 1。 ○ 2 ○ 3 6/127/5.4/==l f 15 4)2.06/1(1.02.0-=-?-=s μl f /s μ 0.10.8 -0.20 0.50.6 +
单层球面网壳设计实例(已加密)
硕士研究生课程考试试卷 硕士研究生课程考试试卷 考试科目：大跨与空间钢结构 考生姓名：许爱国考生学号：20101602009 考生姓名：杨 丹考生学号：20101602024 考生姓名：张 长考生学号：20101602084 考生姓名：田真珍考生学号：20101602015 学院：土木工程学院专业：土木工程（结构工程方向）考生成绩：90 任课老师(签名) 崔佳 考试日期：2011 年9月5日
目 录 录 1设计资料 (1) 1.1 设计题目 (1) 1.2 设计参数 (1) 2 设计分析软件 (2) 2.1 分析软件简介 (2) 2.2 软件分析步骤 (2) 3 网壳结构设计计算 (3) 3.1 设计基本要求 (3) 3.2 计算分析方法 (3) 3.3 结构模型建立 (4) 3.4 节点与单元属性设置 (5) 3.5 材料参数设置 (6) 3.6 施加约束和荷载 (7) 3.7 软件初步分析设计 (11) 3.8 结构动力分析 (14) 3.9 竖向和水平地震作用抗震验算 (19) 3.10 结构风振系数计算 (21) 3.11 支座节点及檩条设计说明 (21) 4 网壳结构计算结果信息 (22) 4.1 网壳结构各杆件内力 (22) 4.2 网壳结构挠度验算 (23) 4.3 杆件与球节点配置及材料表 (25) 4.4 图纸生成说明 (25) 5 设计结果分析 (26) 5.1 单层球面网壳设计结果概述 (26) 5.2单层球面网壳整体稳定性分析简述 (27) 5.3 网壳结构设计中的几个问题 (29) 参考文献 (30) 附录 (31)
1 设计资料 1.1 设计题目 设计一单层球面网壳，网壳直径为20m，矢高7m，周边支承在钢筋混凝土柱及圈梁上，钢筋混凝土柱沿周边每20°一个均匀布置，柱截面尺寸为400mm×700mm，柱顶及圈梁顶标高为15.2m，圈梁截面尺寸为400mm×600mm。网壳上搭设檩条，屋面板采用压型钢板。 1.2 设计参数 1.2.1 静荷载 网壳自重：网壳结构的自重包括钢管杆件和焊接空心球节点（或螺栓球节点）的重量，可由计算机分析软件程序自动生成。 附加恒载：檩条、压型钢板和灯具重量取2 kN m。 0.65/ 1.2.2 活荷载 本工程屋面为不上人屋面，根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）(2006年版)第4.3.1条规定，屋面均布活荷载标准值取为2 kN m。屋面均布活荷载不应 0.5/ 与雪荷载同时考虑，取二者的较大值，此处不考虑雪荷载。基本风压取2 0.4/ kN m，本工程不考虑积灰荷载和吊车荷载。 1.2.3 温度作用 此处的温度作用仅指分析软件用到的温度差，即结构施工安装时的温度与使用过程中温度的最大差值，此处取为-25℃~25℃。 1.2.4 地震作用 本工程所在场地的抗震设防烈度为8度，场地类别为Ⅱ类，根据《空间网格结构技术规程》（JGJ7-2010）第4.4.2条规定，本工程单层球面网壳结构需要进行竖向和水平抗震验算。 1.2.5 结构材料 网壳结构杆件对钢材材质的要求与普通钢结构相同，本工程采用Q235B钢。网壳杆件截面形式有圆钢管、方钢管、角钢及H型钢等，由于圆钢管相对回转半径大和截面特性无方向性，对受压和受扭有利，一般情况下，圆钢管截面比其他型钢截面可节约20%的用钢量，当有条件时应优先采用薄壁圆管形截面，圆钢管可采用高频电焊钢管（即有缝管）或无缝钢管，其中高频电焊钢管较无缝钢管造价低且壁薄，设计时应优先使用，故本工程采用高频电焊圆钢管。网壳结构下部的钢筋混凝土柱及圈梁的混凝土强度等级采用C30。
凯威特型局部双层球面网壳参数化建模及静力分析
凯威特型局部双层球面网壳参数化建模及静力分析 摘要：以凯威特型局部双层球面网壳为研究对象，应用大型有限元软件ansys 的apdl编程语言，编制相应的宏程序，对这种常见的局部双层球面网壳进行参数化建模。对比分析了相同条件时凯威特型单层与局部双层球面网壳的最大位移。该建模方法简单、快捷、高效，能为凯威特型局部双层球面网壳的研究工作提供方便；静力分析结果表明，相对于相同条件下的单层球面网壳，局部双层球面网壳能够明显减小网壳的。 Abstract: By studying Kai Weite type partial double spherical shell, the application of finite element software ansys apdl programming language, preparation of the corresponding macro for this common partial double spherical shell for parametric modeling. Comparative analysis of the same conditions Kaiwei Te single layer spherical shell with partial double the maximum displacement. The modeling method is simple, fast, efficient, and being able to Kaiwei Te-based double-layer spherical shell of local research to facilitate the work; static analysis results show that under the same conditions as opposed to single-layer spherical shell, partial double spherical shell can significantly reduce the shell 关键词：局部双层球面网壳；参数化建模；apdl语言；ansys软件 Key Words: regional double-layer spherical shell, parameter modeling, apdl language, ansys software 中图分类号:TU393 文献标示码:A文章编号： 0引言 根据网格划分形式不同，常见的球面网壳有：肋环球面网壳、施威德勒球面网壳、联方球面网壳、凯威特球面网壳、三向格子球面网壳和短程线球面网壳等。根据其结构形式可分为单层球面网壳、双层球面网壳等[1]。 局部双层网壳是在结合单层与双层球面网壳的基础上发展起来的一种新型球面网壳形式，它结合了单层与双层球面网壳的特点。凯威特型局部双层球面网壳是应用最多的球面网壳之一，但由于结构形式比较复杂，建模比较困难，本文通过有限元软件ansys的apdl编程语言，编制参数化建模程序，从而实现自动建模。 1. 几何描述 描述凯威特型局部双层球面网壳的主要几何参数有跨度S、矢高F、环向对称循环区域个kn、径向节点圈数Nx，双层区厚度T[2]。则球面曲率半径为：
单层球面网壳结构抗震性能研究
第7卷第4期空 间 结 构V ol.7N o.4 2001年12月SPA T I AL ST RU CT U RES Dec.2001 [文章编号]1006-6578(2001)04-0030-07 单层球面网壳结构抗震性能研究 陈军明, 陈应波, 吴代华 (武汉理工大学理学院结构工程与力学系, 湖北 武汉430070) [摘 要] 本文研究了单层网壳结构地震响应的计算理论和计算方法。以K8型单层球面网 壳为研究对象,得出了单层网壳在水平地震作用和竖向地震作用下的力学响应特性的一些重 要结论。进一步针对地震响应的主要影响参数,如结构几何参数、边界刚度、阻尼比等,对单层 球面网壳地震响应规律作了系统的研究,并提出了对单层网壳结构抗震设计有应用价值的结 论和建议。 [关键词] 单层网壳;地震响应;计算理论;参数分析;抗震设计 [中图分类号] T U311.3 [文献标识码] A 1 引 言 鉴于大跨建筑物的重要性,其地震作用效应引起了工程界的关注。近年来,许多学者对平板网架结构在地震作用下的反应及抗震计算方法进行了系统的研究,并制定了《网架结构设计与施工规范》。但国内外学者对单层网壳结构的研究主要集中在静力稳定性能研究,对其抗震性能研究进行较少。网壳结构的地震反应特征是否与网架结构相同?在各种结构参数影响下网壳结构地震内力响应规律如何?对罕遇地震作用下结构的弹塑性反应如何计算?这些都是急待解决的问题。研究网壳结构的抗震性能是其在地震地区广泛应用的前提和基础。 2 运动平衡方程 2.1 运动方程 从单层网壳结构的合理传力方式来看,一般认为空间刚接是其最佳节点形式。故可将网壳 [收稿日期] 2001-06-30 [基金项目] 高等学校博士后流动站科研基金资助。 [作者简介] 陈军明(1966—),女,湖南人,博士,主要从事大跨结构抗震性能的研究。
《网页设计与制作》课程标准
广西玉林高级技工学校 《网页制作与设计》课程标准 一、课程基本信息 二、课程性质 本课程是中职计算机术专业的一门主干专业课程。通过本课程的学习，要求学生掌握网页设计的基本概念，学会使用常用的网页设计工具和常用脚本语言，能够设计制作常见的静态和动态网页，具备网站的建立和维护能力。同时通过本课程的学习，培养学生的综合职业能力、创新精神和良好的职业道德。 三、设计思路 本课程标准的总体设计思路：以计算机专业学生的就业为导向，根据行业专家对计算机网络技术专业所涵盖的岗位群进行的任务和职业能力分析，紧紧围绕完成工作任务的需要来选择课程内容，设定职业能力培养目标；以“工作项目”为主线，创设工作情景；以书本知识的传授变为动手能力的培养为重点，强化学生实践动手能力的培养，以实现职业能力的培养目标。 四、课程目标 1.职业知识目标 1．熟悉HTML 语言的作用和开发环境，能够编写HTML 代码； 2．掌握常用的HTML 标签，能够实现基本的图文信息显示； 3．理解HTML 页面框架的作用，能够针对需求进行框架的设计； 4．掌握各类HTML 表单元素标签，能够进行表单设计；
5．掌握各类HTML 多媒体元素标签，能够进行多媒体页面设计； 6．掌握CSS 样式的基本使用方法，能够应用CSS 样式表美化页面；7．掌握CSS 网页布局的方法，能够结合DIV 标签进行页面布局； 8．掌握JavaScript 的语法基础，能够编写简单的JavaScript 应用程序；9．掌握JavaScript 的函数、内置对象、事件等，能够实现表单的验证；10．掌握DOM 树形结构及其操作方法，能够控制DOM 对象。 2.职业技能目标 1．能独立进行资料收集与整理、具备用户需求的理解能力； 2．能根据项目需求，具备项目页面的设计与实现能力； 3．能根据静态页面设计原则与CSS 技术规范，实现页面美化与布局；4．具有使用JavaScript 技术进行页面事件处理与表单验证的能力； 5．能根据DOM 树形结构，进行页面DOM 的控制； 6．具有综合应用HTML 语言、CSS 样式、JavaScript 脚本进行页面的设计、编码、调试、维护能力。 3.职业素质目标 1．养成善于思考、深入研究的良好自主学习的习惯； 2．通过项目与案例教学，培养学习者的分析问题、解决问题的能力； 3．具有吃苦耐劳、团队协作精神，沟通交流和书面表达能力； 4．通过课外拓展训练，培养学习者的创新意识； 5．具有爱岗敬业、遵守职业道德规范、诚实、守信的高尚品质。 五、课程主要内容与要求
单层球面网壳结构的稳定性分析
单层球面网壳结构的稳定性分析 摘要：网壳结构是近年来在建筑工程中广泛应用的一种空间结构形式，它受力合理,造型美观, 用料经济,施工简便。其结构形势多样,跨度较大,重量轻，因而网壳结构的稳定性问题是结构设计和施工安装中的十分重要。本文主要在国内外研究成果的基础上，介绍单层球面网壳结构的发展状况以及其非线性 稳定性分析方法，并得出相关结论。 关键词：单层球面网壳结构、非线性、稳定性 Abstract:In recent years latticed shell is a widespread spatial structure in the architectural engineering because of the reasonable stress, the beautiful modeling and convenient installation. Its structure diversifies , span is big and the weight is light. So the stability calculation problem on the latticed shell structure becomes important in the structure design and construction installment. Based on the recent research within and without , this paper mainly introduce the development and the nonlinear stability analysis methods of single-layer spherical lattice shells and draws some conclusions. Key words: single-layer spherical lattice shell、nonlinear、stability 1 网壳结构的发展概况 网壳结构是一种由杆件构成的曲面网格结构，可以看作是曲面状的网架结构，兼有杆系结构和薄壳 结构的固有特性。该结构形式受力合理、造型美观多样、跨度大、材料耗量低，现场安装简便，是非常 有发展前景的一类空间结构[1-2]。 网壳结构按照曲面外形可以分为:球面网壳、柱面网壳、双曲扁网壳、圆锥面网壳、单块扭网壳、扭曲面网壳、双曲抛物面网壳以及切割或组合形成面网壳等[3]。 国外最早网壳可追溯到1863年在德国建造的一个由凯威特设计的30m直径的钢穹顶，是作为储气罐的顶盖之用。由此命名的这种施威德勒形式的网状穹顶，至今仍作为球面网壳的一种主要形式。近二、 三十年来，国外尤其在美国、日本等国网壳结构发展迅速。我国网壳结构作为空间结构受力体系设计并 广泛应用，始于上世纪80年代末，近年来正蓬勃发展，国外很多网壳结构在建筑形体、结构跨度、加工精度、安装方法、网壳的开启技术等方面有独到之处，都值得我们学习和借鉴[4]。 近年来国内外不少的标志性建筑都采用了球面网壳这种空间结构。日本于1996年建成的名古屋体育馆（见图1）是世界上跨度最大的单层球面网壳。该体育馆整个圆形建筑直径为229.6m,支承在看台框架柱顶的屋盖直径则有187.2m。另外1993年建成的日本福冈体育馆（见图2）也为球面网壳，直径为222m,是目前世界上最大的可开合式球面网壳结构。 我国于1994年修建的天津市新体育中心体育馆的双层网状球壳结构（如图3），平面为圆形，直径108m，外悬挑部15.4m，厚度3.0m，整个球壳平面直径为135.0m，矢高13.5m，用钢指标为55kg/m2，
球面网壳结构类型和特点
球面网壳结构类型和特点 球面网壳主要有交叉桁架体系和角锥体系两大类。 1交叉桁架体系 各种形式的单层球面网壳的网格形式均可适用于交叉桁架体系，只要将网壳中的每根杆件用平面网片来代替，即可形成双层球面网壳，注意网片竖杆方向是通过球心的。 单层球面网壳主要类型有：肋环型球面网壳(Ribbed Dome)、施威德勒型球面网壳(Schwedler Dome)、联方型球面网壳(Lamella Dome)、三向格子型球面网壳(three way grid Dome)、凯威特型球面网壳(Kiewitt Dome)和短程线球面网壳(Geodesic Dome)。双层球面网壳在单层的基础上且网壳上下两层同心进行杆件的交叉复制，使得双层球面网壳的下层杆件连接规律与上层球面一致，上层和下层通过交叉连接，形成交叉桁架体系，即双层球面网壳。 1.1肋环型球面网壳 它是由经向和纬向杆件组成，大部分网格呈梯形。具有网格划分简单，节点构造简单的特点。但是其杆件长短不一，内力分布不均匀，制作安装工作量相当大。杆件计算模型应按空间刚接梁单元考虑，一般适用于中、小跨度结构。
图1：勒环型单层球面网壳 1.2施威德勒型球面网壳 由经向杆、纬向杆和斜杆构成，是肋环型球面网壳的改进形式。加设斜杆的目的是为了提高结构刚度和其承受非对称荷载的能力。斜杆布置方法主要有：左向单斜杆、双斜杆、左右向单斜杆和无纬向杆的双斜杆。在具体工程设计时，应综合考虑荷载特点和支承方式以及材料等因素来确定选用结构布置形式。这种网壳刚度较大，一般适用于大、中型网壳结构。 图2：施威德勒型单层球面网壳 1.3联方型球面网壳 联方型球面网壳系德国工程师Zollinger首创，由左斜杆和右
浅论单层网壳钢结构采光顶设计
浅论单层网壳钢结构采光顶设计 摘要：介绍了遵义医学院附属医院新蒲医院-门急诊住院综合楼项目。该工程为 门急诊住院综合楼中庭屋顶钢结构部分的单层网壳设计。文中介绍了工程的结构 分析和设计方法。在设计中建立中庭采光顶结构有限元计算模型。在综合考虑工 程重要性的同时，根据结构的几何力学特点，节点的刚度等多种因素的基础上， 对恒荷载、活荷载、雪荷载、风荷载、温度作用、地震作用等工况组合，对结构 在使用阶段的内力和变形进行分析。在大量计算和分析的基础上，对结构几何体 系和构件进行了设计。并对结构的整体稳定进行了分析。 关键词：网壳的选型设计；节点设计；整体稳定 绪论 本工程为医院门急诊住院综合楼中庭钢结构部分，属于大型公共建筑。钢结构屋盖平面 呈防锤形，结构纵向最长为82.50m，横向最大跨度27.50m，立面呈椭圆形，最高点高度 21.9m。最低点高度15.55 m。整个屋顶建筑面积近1850m2。屋顶中间部分采用夹层中空全 钢化玻璃，两侧部分为铝板。整个结构落在主体混凝土结构上。 深化后采光顶轴侧图 论文正文 一、结构选型 综合考虑建筑的外观效果、经济性、结构安全等因素，屋面结构决定采用经济性、安全 性都较好的网壳结构。本工程钢结构屋面跨度不大，约28m。因此，形式上采用单层网壳结构。下端固定在混凝土平台上，交联过程稳定，重复性好。 结构视图 二、网格划分 在建筑方案的基础上对网壳的曲面形式、几何尺寸重新划分，根据网壳的受力特点，同 时考虑了施工因素等因素，来确定网格类型的选择、网格大小的划分，其目的是使网壳受力 合理，能充分发挥结构材料的力学性能，也考虑了整体造型美观。 除上述原则外，在遵循最优的结构形式，还应考虑加工制作、半成品运输、吊装安装等 条件，与之覆盖的材料协调和匹配，以取得最好的技术和经济效果。综上考虑，在方案设计时，通过分析和比较，最终网格采用了三向网格型，三向网格形是在水平面内形成大小相等 的三角形网格，然后投影到曲面上形成的。由于这种网格结构组成规律性强，结构外形美观，受力好，适用于该工程。
组合多面体理论在球面网壳结构中的应用
第29卷第2期2008年 4月河南科技大学学报:自然科学版Journal of Henan University of Science and Technol ogy:Natural Science Vol .29No .2Ap r .2008 基金项目:河南省教育厅自然科学基金项目(200510464007) 作者简介:杜泽丽(1982-),女,河南信阳人,硕士生;周丰峻(1938-),男,山东黄县人,中国工程院院士,防护工程专家,近年从事 空间结构的研究. 收稿日期:2007-09-20 文章编号:1672-6871(2008)02-0062-03 组合多面体理论在球面网壳结构中的应用 杜泽丽1,周丰峻2,梁 斌1 (1.河南科技大学建筑工程学院,河南洛阳471003;2.总参工程兵三所,河南洛阳471000) 摘要:根据组合多面体理论及突角和理论,得出有12个正五边形和多个六边形构成的网壳,并计算了网壳中五边形边长与五边形外接球半径的比例关系,给出了相应的拟合公式,其相对误差不大于4.07%,据此,可根据工程需要进行多面体选型。 关键词:球面网壳结构;组合多面体;突角和;拟合公式 中图分类号:T U31文献标识码:A 0 前言 我国空间钢结构从20世纪60年代开始研制和应用,但扩大应用发展缓慢,自1982年空间结构委员会成立以后的二十年发展很快。特别是近十年来,钢产量占世界首位,各省市都在兴建体育馆、会议 展览馆、机场机库、大型娱乐场所、多功能厅等,结构跨度不断要求增大而且形式也不断创新[1]。 目前,国内外空间网壳大多由三角形、四边形或者组合而成的[2] 。本文介绍了根据组合多面体理论,得到的由12个五边形和六边形组合而成的球面网壳,它不仅具有优美的构型,而且其节点、杆件、构型的类型数降到最低,能有效的减少用材以及缩短工期[3]。并计算了12个五边形外接球半径和五边形边长的比例关系,给出了相应的拟合公式,据此,可以根据工程需要来选取合适的多面体及杆件。目前, 多面体理论首次在国家游泳中心“水立方”中得以应用[4-6],它不仅受力合理,而且造型优美。1 理论基础 1.1 组合多面体理论 组合多面体理论主要包括以下几个定理: 定理1:组合正五角形和正六角形多面体有无穷多个,面数最低的组合多面体为32面体。所有组合多面体面数(S )、节点数(J )和棱边数(L )满足欧拉拓扑定理,即S +J -L =2。 定理2:任意一个组合多面体有且只有12个五角形,当以任一五角形心为中心极点进行平面展开 时可以获得五个相同的分支展开图,每个分支展开图具有中心对称性[7-8]。 定理3:在所有五角形六角形组合多面体中,以五角形形心为顶点,可以构成正20面体。每3个五角形形心对应立体角范围,可构成一个单元体,单元体具有组合多面体的全部几何特征,正20面体为所有球内接组合多面体的对偶变换,是其研究的基本构形。 定理4:以正五角形形心为极点中心的组合多面体展开分支中,自极心点至赤道中心对称点每层面数满足递增关系,赤道两侧五角形间的每层面数不变。 定理5:组合多面体展开分支有沿五边形角展开和座边展开两种形式。两种展开同时满足上述定理,其性质是单元立体角内含1个或多个(非整数个)六角形,组合多面体沿角展开和沿边展开可以形成不同面数的多级组合多面体分支展开图形。 1.2 突角和理论 突角和理论:球面网壳的每个节点处,各突角之和均相等。
凯威特型局部双层球面网壳参数化建模静力分析
凯威特型局部双层球面网壳参数化建模及静力分析摘要：以凯威特型局部双层球面网壳为研究对象，应用大型有限元软件ansys的apdl编程语言，编制相应的宏程序，对这种常见的局部双层球面网壳进行参数化建模。对比分析了相同条件时凯威特型单层与局部双层球面网壳的最大位移。该建模方法简单、快捷、高效，能为凯威特型局部双层球面网壳的研究工作提供方便；静力分析结果表明，相对于相同条件下的单层球面网壳，局部双层球面网壳能够明显减小网壳的。 abstract: by studying kai weite type partial double spherical shell, the application of finite element software ansys apdl programming language, preparation of the corresponding macro for this common partial double spherical shell for parametric modeling. comparative analysis of the same conditions kaiwei te single layer spherical shell with partial double the maximum displacement. the modeling method is simple, fast, efficient, and being able to kaiwei te-based double-layer spherical shell of local research to facilitate the work; static analysis results show that under the same conditions as opposed to single-layer spherical shell, partial double spherical shell can significantly reduce the shell 关键词：局部双层球面网壳；参数化建模；apdl语言；ansys
大跨度柱面网壳结构设计要点
大跨度柱面网壳结构设计要点 袁耀明 (唐钢国际工程技术股份有限公司，河北唐山063000) [摘要]钢铁企业的露天原料厂很多不符合当今我国的环保要求，所以需要新型的符合环保要求的原 料厂来替代。由于生产工艺限制，封闭结构必须满足空间大跨的要求，大跨度柱面网壳以其优异的空间大跨 的结构性能，本文将重点阐述该结构形式的优势及设计要点Q [关键词]大跨度；网壳；空间结构 文章编号:2095 -4085 (2019)03 - 0032 - 01謂年上计 1概述 大跨度柱面网壳结构该结构形式具有三维受力特 点，该结构为超静定结构，如果出现某杆位置失效，大跨度柱面网壳结构可以通过内力的调节，重新达到 稳定，安全度较高。交汇于节点处的杆件相互支撑，增强了结构的稳定性，也具有一定的抗震能力。该结 构还有节约材料，安装方便，空间刚度大，适于工业 化生产等优点。该结构形式是近半个世纪以来应用最 广的一空间结构。 2设计方法 大跨度柱面网壳结构，无论采用哪种节点，荷载 都在节点上，构件内力仅为轴向拉力和压力，由节点 刚度引起的杆件弯矩很小。按照空间杆系结构进行计 算，杆件之间的连接假定为铰接，忽略节点刚度的影 响和次应力引起的杆件内力变化。受荷后网格结构位 移很小，属于小挠度范畴，不必考虑因挠度所引起的 结构几何非线性；另外结构设计时钢材处于弹性阶 段，不必考虑材料的非线性，这样大大缩短了结构计 算时间。 传统计算方法分为两类，一类是连续化假定，一 类是离散化假定。连续化假定已很少采用；离散化假 定也就是通常所说的有限单元法，这种方法首先将结 构离备为各个M元，茬卓元基础上建立卓元节点另和 节点位移之间的基本方程，以及相应的单元刚度矩 阵，然后利用节点平衡条件和位移协调条件建立整体 结构节点荷载和节点位移关系的基本方程，及其相应 的总体刚度矩阵，通过引入边界约束条件求解出节点 位移，再由节点位移计算出杆件内力。 复杂的网架结构杆件数量多，计算量大，需要辅 助设计软件进行计算，目前国内空间结构辅助设计软 件有 3D3S，SFCAD，MST及 SAP2000，其中 3D3S在 建模与模型编辑，荷载添加，构件分析验算，后处 理，节点设计等方面均有独特优势，作为主要的辅助 设计软件，用SAP2000进行校核验算。 3案例分析 以某封闭料场进行案例分析，案例概况：三心圆 柱面网壳由三心圆拟合而成，中部以半径为63m的圆弧进行12等分，每等分3.51m，两边以半径为 31m的圆弧进行11等分，每等分3.485m，大小圆 在相交点相切，为减小水平推力，两小圆弧与基础顶 面正交，网壳厚度为3m，最终模型净跨77m，外包 尺寸83m，矢高为32. 75m。 网壳计算参数：沿网壳面均匀分布的檩条及屋面 板等恒荷载：〇?25kN/m2;活荷载0?5kN/m2;基本 雪压0?4kN/m2;基本风压0?6kN/m2;网壳自重模 型自动计算。 ?32? 3D3S开发平台为CAD，建模操作相对灵活，可 以利用CAD命令进行操作，利用线段来拟合三心圆 网壳，然后对几何线段赋予结构属性，如截面尺寸，材料属性等，通过杆件导荷，将面荷载转化成节点荷 载施加到结构模型，最后按照实际支座位置设置边界 约束条件，这样就形成了最终的结构模型，通过设置 求解参数，如抗震设防烈度，地震分组，场地类别，阻尼比等参数，对结构模型进行求解。最终利用 SAP2000复核3d3s计算结果，通过对比发现结果完 全一^致。 4设计及施工中中应注意的问题 大跨度柱面网壳结构对荷载比较敏感，荷载取值 必须做到尽可能的精准，以恒荷载为例，以往结构设 计中认为恒荷载对结构不利，可适当取大值，以保证 结构安全，但是柱面网壳并非如此，很有可能由于恒 载取值过大，导致在风荷载控制的组合工况下本应拉 压发生转变的杆件没有发生拉压转变，意味着计算过 程中始终处于受拉状态的杆件在实际工作过程中处于 受压状态，这是不安全的。 大跨度柱面网壳结构的抗风设计参数取值主要参 考高层或高耸结构设计规范，由于设计依据少，难以 选取风振系数，这种取值方法还不够完善，风振系数 的选取主要靠经验。 网壳结构的支座通常采用铰接形式。考虑到支座 不可能存在理想的不动铰支座，也就是说支座在两个 水平方向上是一种弹性支承。既然是弹性支撑，就涉 及到了弹性支撑的线刚度问题。由于影响这一支承刚 度很难精准进行计算，那么如何来解决这个支座刚度 为问题的关键。目前关于这个问题的解决方案就是对 支座支承刚度进行包络设计，通过支承刚度自足够小 到足够大这一包络设计过程，以充分保证结构的安全 可靠。 5结语 该结构形式设过程中计算已经比较成熟，但应注 意施工工况的验算，跟踪计算每一施工步骤的受力状 态变化，避免采用不同的施工方法和施工顺序引发的 工程事故。 参考文献： [1]罗尧治，沈雁彬.干煤棚网壳结构使用现状与缺陷分 析[J].工业建筑，2005,（01). [2]邢克勇，刘辰.华能海口电厂干煤棚网壳结构设计 [J].建筑结构，2006,（05). [3]聂国隽，浅若军.干煤棚柱面网壳结构设计[J].结 构工程师，2001，（02). [4]黄鹤，顾明，叶孟洋.干煤棚柱面网壳结构风荷载试 验研究[J].建筑结构，2011，（03).
《苹果公司》网页设计与制作
课程设计报告书 题目：《苹果公司》网页设计与制作 二级学院数学与计算机科学学院年级专业2012级计算机网络学号 学生姓名 指导教师 教师职称讲师
新余学院课程设计（论文）任务书二级学院：
说明：此表一式叁份，学生、指导教师、二级学院各一份。 2013年 6 月 18 日
目录 第1章课程设计概述 (1) 第2章网站设计方案说明 (3) 2.1 需求分析 (3) 2.2 网站布局类型和配色方案的确定 (3) 2.3 网站整体规划 (5) 2.4 素材的收集和整理 (5) 第3章网站制作 (7) 3.1创建站点 (7) 3.2创建样式表文件 (7) 3.3页面制作 (9) 第4章主要技术特点和特色说明 (13) 第5章课程设计总结 (16)
第1章课程设计概述 本课程设计主要是利用已经学习的网页设计与制作知识和初步掌握的网页开发工具如Dreamweaver、Photoshop等软件为苹果公司设计并实现一个公司网站。根据老师的要求及指导，我设计了此网站。 此网站属于小型网站，网站以苹果公司原网站为依托，按照原网站配色方案和表面结构以DIV+CSS的方式仿制，苹果公司（Apple Inc.）是美国的一家高科技公司，2007年由苹果电脑公司（Apple Computer, Inc.）更名而来，核心业务为电子科技产品，总部位于加利福尼亚州的库比蒂诺。苹果公司由史蒂夫·乔布斯、斯蒂夫·沃兹尼亚克和Ron Wayn在1976年4月1日创立，在高科技企业中以创新而闻名，知名的产品有Apple II、Macintosh电脑、Macbook笔记本电脑、iPod音乐播放器、iTunes商店、iMac一体机、iPhone手机和iPad平板电脑等。2012年8月21日，苹果成为世界市值第一的上市公司。 本网站的主要功能是提供丰富、清晰的公司信息和资源，主要包括iphone、ipad、ipod、Mac、itunes等硬件产品以及iOS、Mac OS和APP应用软件等软件产品的全方位展示和介绍；通过在线商店网页为顾客和公司提供购买和销售苹果产品的便利通道；通过技术支持网页为产品购买者提供维修服务和支持范围。 设计者希望通过清新简洁，赏心悦目的外观设计给予客户和顾客以舒适的网页浏览体验。网站充分展示公司提供的产品及设计理念和售后服务能力，注重推广公司各方面形象。以公司的宣传推广和将网站浏览者吸引成为公司的客户作为网站的目标。坚持严谨、负责、创新的态度为消费者提供展示苹果公司完美产品和周边设备的个性化页面，不断创新变革助力科技进步和公司前进。 此外，这不仅是为了肩负学生的责任而去完成老师交给我的任务，更是对过去学习的知识的温习巩固，是一个把理论转化为实践的过程，是一个把自己的设计思想转化为实物的过程，是一个发挥自己创造力和想象力的过程。 再者，这是对自己在一学期内该学习科目以来的成果的检查，这是一个自我审视的过程：检测我该学期的学习成果，衡量一期以来的收获，更为重要的是扬长避短，发现自己的问题与缺点，使自己及时改正，发觉自身的优点和长处并坚
大跨度空间结构_网壳结构的历史与发展_符立勇
大跨度空间结构———网壳结构 的历史与发展 符立勇,杨从娟 (石家庄铁道学院力学与工程科学系,河北石家庄050043) [摘 要] 现代空间结构要求有最大的自由空间及最小的内支撑干扰。回顾空间结构的发展历史,网壳结构是能够很好满足上述要求的结构体系之一。本文较全面、系统地评述了国内外网壳结构发展历史和应用现状,并介绍了一些有代表性的工程实例。最后讨论了网壳结构进入21世纪的发展趋势,探讨了网壳结构的应用前景。 [关键词] 空间结构;网壳结构;历史;发展 [中图分类号]TU33 [文献标识码]B [文章编号]1007-9467(2002)05-0003-03 一、引言 随着人类物质文明和精神文明的发展与提高,人们需要更大的覆盖空间来满足社会活动和生产劳动的需要,而且要求有最大的自由空间及最小内支撑相互干扰的结构,如大型集会场所、体育馆、飞机库、会展中心、游泳池、餐厅、候车厅、工业厂房等。而一般的平面结构,如梁、刚架、桁架、拱、组合结构等,由于结构形式的限制,从技术经济方面讲已很难跨越更大的空间,来满足飞速发展的社会需求。人们通过实践发现,具有三维空间形状并且有三维受力特性、呈空间工作状态的空间结构,正好能满足大跨度建筑结构的要求。这是因为空间结构不仅仅依赖材料性能,而且更加充分利用自已合理的形体及不同材料特性,来适应不同建筑造型和功能的需要,从而可跨越更大空间。尤其近年来计算机技术的飞速发展,使空间结构在形体研究的计算方法上有了新的突破,使形体与受力完美组合成为可能。因此,空间结构对于现代建筑已产生重大影响,它不但被公认为社会文明的象征,而且由于采用了大量新材料、新技术和新工艺,空间结构还成为衡量一个国家建筑科学技术水平的标志之一。 二、网壳结构的历史 1.网壳结构的雏形———穹顶结构 在人类社会的发展历程中,大跨度空间结构常常是建筑人员追求的梦想和目标。其中,网壳结构的发展经历了一个漫长的历史演变过程。网壳结构的发展是和人类社会的生活、生产劳动密切相关的,并且与当时的科技水平及物质条件紧密相连。 古代的人类通过详细观察,发现自然界中存在大量受力特性良好、形式简洁美观的天然空间结构,如蛋壳、蜂窝、鸟类的头颅、肥皂泡、山洞等。利用仿生原理,人类得以更好地理解和发展空间结构。古代的人类为了有一个好的生存空间,常常以树枝为骨架、以稻草为蒙皮来建造穹顶结构,后来又以皮革或布匹代替稻草,即现在常见的帐篷。经过长期的工程实践,人类认识到穹顶能以最小的表面封闭最大的空间,而且所耗用的材料也比较经济。 穹顶的发展与建筑材料的发展是密切相关的。古代,穹顶用石料建造,后来逐渐被砖石结构取代。例如,古罗马人就利用石料或砖建造了大量圆形或圆柱形穹顶,用来作为宗教活动的场所。这些穹顶的跨度都不大,一般为30～40m左右,穹顶的厚度与跨度之比为1/10左右,因此早期的穹顶自重很大。其中,建于公元120～124年的罗马万神庙是早期穹顶的典型代表,该穹顶基面为44m的圆。中世纪,木材成为穹顶结构的主要覆盖材料;到19世纪,铁的应用为穹顶的发展开创了一个新纪元,使覆盖大跨度建筑物成为可能。近代,钢筋混凝土结构理论的出现及应用使穹顶的厚度大大降低,薄壳穹顶受到人们的极大关注,从而开辟了结构工程新领域。1922年在德国耶拿建造了土木工程史上第一座钢筋混凝土薄壳结构———耶拿天文馆,其净跨为25m,顶厚为60.3m m,厚跨比大约为1/400。薄壳穹顶以其结构自重较小,受力性能良好,可以覆盖大跨度空间和造型优美等优点,得到广泛应用和发展。现代,优质钢材的使用更是影响各种形式大跨穹顶网壳发展的一个重要因素。 2.网壳结构的诞生 钢筋混凝土薄壳结构尽管有诸多优点,但经过若干年工程实践,工程技术人员逐渐发现这种结构的缺点:钢筋混凝土薄壳施工时需要架设大量模板,工作量很大,施工速度较慢,工程造价高。因而人们对之逐渐丧失兴趣,开始寻求 3 钢结构设计专题 工程建设与设计 2002年第5期