1。1。2空间网壳结构的发展和前景

1。1。3空间网壳结构的优化设计

所谓网壳结构的优化设计，其指的是结构综合。它的过程大致是假设—分析—搜索—最优设计这几步。搜索过程也是修改设计的过程，这种修改过程是按一定的优化方法使得设计方案达到“最佳”的目标，是一种主动的搜索过程，并以达到预定的“最优”目标为目的。相比传统的结构设计而言，结构优化设计则要求在可行域内用优化方法去搜索所有的设计方案，并且从中找出最优设计方案。结构优化设计并不是把结构薄弱环节的潜力耗尽，而是追求最合理地利用材料的性能，使各构件或者构件中各几何参数得到一定的协调。结构优化与传统的结构设计是一样的．他们都满足有关规范的一切条件，因而他们完全具有规范所规定的安全度，只不过结构设计是一种从经验出发的被动校核，而结构优化设计则是经验与优化理论相结合的主动搜索。论文网

2  空间网壳结构的设计理论

２。１空间网壳结构的荷载计算

   空间网壳结构在设计时应进行不同的荷载作用下的位移、内力计算，并应根据实际况，对地震、温度变化、支座沉降及施工安装荷载等作用下的位移、内力进行计算。

    永久荷载:作用在网壳结构上的永久荷载包括网壳结构，楼面或屋面结构、保温层、防水层等材料自重。还有设备管道等材料的重量。网架结构杆件的材料一般选取钢材，杆件的重量可以用软件计算形成。双层网壳自重可以按照以下公式计算。

其中， 是网壳自重， 是除了网架自身重量外的屋面荷载或楼面荷载的标准值， 为网壳的短向跨度， 是系数，网壳结构采用钢管时取1。0，采用型钢时取1。2。其他材料的自重应按照现行《建筑结构荷载规范》取用。

    可变荷载：作用在网壳结构上的可变荷载包括屋面或者楼面活荷载、积灰荷载、风荷载及吊车荷载等。对于周边支承，且支座节点在上弦的结构风载由四周墙面承受，计算时可不考虑风载，其他支承情况，应该根据实际工程情况考虑水平风载荷的作用。工业厂房中采用网壳结构时，也可以根据厂房的性质考虑相应的积灰荷载。

温度作用：网壳结构是一种超静定结构，施工完毕后，施工时的温度和之后杆件受到其他温度影响后，引起杆件的长短变化，这种变化在受到约束时产生的应力称之为温度应力。温度变化引起的杆件变化较为复杂，可以采用空间桁架位移法精确计算。

    网壳结构装配应力：装配应力是由于在结构制作过程中不可避免的产生一些误差以及在安装过程中由于天气，温度，施工方法等因素所引起的，节点没有到达指定位置或者与指定位置有偏差所产生，在大量的杆件拼接中又会不断放大出现各种距离和尺寸不能匹配安装的问题。为了解决安装的问题，不可避免的会采取强迫节点就位和强迫安装的方法，这样就会导致杆件节点等地方出现相应的装配应力，这种应力在高精度制作和施工时会减小。然而网壳结构对尺寸精确度要求较高却很容易产生装配应力。要减少装配应力只能提高配件的制作精度、选择精确的施工方法和控制安装精度使节点和杆件尽可能的精确就位，这样才能使得装配应力减少到忽略不计的程度。

地震作用：在地震发生的地方，地震引起的地震波能够使空间网壳结构也产生振动，此时的网壳结构产生的振动比较强烈，在设计结构时尤其是地震高发区域是不可忽略的影响因素。地震波引起的惯性作用到空间网壳结构上，会引起极大的应力和形变，这样的应力和应变可能造成结构破坏，引起裂缝或者倒塌，损坏结构使其失去使用功能。根据我国《空间网格结构技术规程 》规定，在抗震设防烈度为8度的地区，对于周边支承的中小跨度网架结构应进行竖向抗震验算，对于其它网架结构均应进行竖向和水平抗震验算；在抗震设防烈度为9度的地区，对各种网架结构应进行水平和竖向抗震验算。所以，抗震设计非常必要，必需提前按照规定对网壳结构进行抗震计算。文献综述 ANSYS某空间网壳结构的自由振动分析(2):http://www.youerw.com/wuli/lunwen_140241.html