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大跨度空间部分球面单层网壳结构安装技术[摘要]随着目前建筑业的飞速发展，商业项目越来越多，而商业类项目通常涉及到大跨度空间部分球面单层网壳结构，诸多工程采用了单层网壳结构。
在基于大跨度空间部分球面单层网壳结构，主要存在钢管立柱安装垂直度难控制、铸钢件与立柱连接准确性难以保证、铸钢件树杈圆管定位精度控制难等情况，也存在结构跨度大、网壳结构造型不规则、收边环管及梁标高不一致等特点。
本技术主要从钢管立柱精准安装、铸钢件与立柱准确连接、铸钢件树杈圆管定位精度控制、主次梁焊接、收边环管焊接及满堂架搭设等多方面进行介绍，提升了钢管立柱、铸钢件树杈圆管安装效率和精度，解决了跨度大、高度高的多条梁不规则相交、精密焊接、构件安装精度控制问题，保证了大跨度空间部分球面单层网壳结构安全安装和焊接质量。
[关键词]大跨度空间部分球面网壳结构铸钢件焊接Installation technology of spherical single-layer net shell structure in large-span spaceLi Yunfei, Zou Minglong, Zhou Fan, Wu Desheng, Xiong Guangbing(China Construction No.8 Bureau Southwest Company, Chengdu, 610041)[Abstract] With the rapid development of the construction industry, there are more and more commercial projects, while the commercial projects usually involve the spherical single-layer net shellstructure of the large-span space, and many projects adopt the single-layer net shell structure. Based on large span space part of the spherical single layer shell structure, mainly exist steel pipe column installation verticality difficult control, steel casting and columnconnection accuracy is difficult to ensure, steel branch pipepositioning precision control, and so on and so forth, there are also large structure span, shell structure modelling irregular, edge ring pipe and beam elevation inconsistency. This technology is mainly introduced from the steel pipe[Key words] Cantilever steel beam , H-shaped steel support, Uninstall , Weldingcolumn accurate installation, steel casting and column accurate connection, steel branch pipe positioning precision control, primary and secondary beam welding,edge ring pipe welding and full frame erection, improve the steel pipe column, steel branch pipe installation efficiency and accuracy, solve the span, high height of multiple beam irregular intersection,precision welding, component installation precision control, ensurethe part of large span space spherical shell structure safetyinstallation and welding quality.[Key words] Large-span space part of the sphere, mesh shell structure cast steel parts welding0引言当前房地产开发中，商业项目越来越多，而商业类项目通常涉及到大跨度网壳等结构形式，诸多工程采用的是钢管立柱和铸钢件。
某单层肋环形球面网壳结构的整体稳定分析陈庆烈【摘要】整体稳定分析问题一直是球面网壳设计中的关键问题.理论分析和工程实践表明:网壳结构的设计通常受其稳定性控制.网壳结构的整体稳定分析主要有三种:屈曲分析、弹性整体稳定分析和弹塑性整体稳定分析.本文借助有限元分析软件ANSYS,以某单层肋环型球面网壳为代表,对其进行屈曲分析、弹性整体稳定分析和弹塑性整体稳定分析,同时深入研究不同缺陷模式对整体稳定性能的影响.研究发现,单层球面网壳前六阶屈曲模态的整体稳定系数相接近,且出现相邻的重模态现象;最低阶屈曲模态缺陷对网壳结构的弹性整体稳定承载力影响最大,但对其弹塑性整体稳定承载力的影响未必最大,故有必要考察相邻的较低阶屈曲模态缺陷对网壳结构的影响.【期刊名称】《四川建材》【年(卷),期】2016(042)003【总页数】2页(P87-88)【关键词】单层肋环形球面网壳;整体稳定;极限承载力;有限元;缺陷模式【作者】陈庆烈【作者单位】同济大学建筑工程系,上海200092【正文语种】中文【中图分类】TU399某单层球面网壳的直径为30 m，矢高20 m(网壳底部标高0.000 m，网壳顶点标高20.000 m)。
周边边界点为支座节点，且为固定铰支座。
荷载标准值为：均布恒载q=1.0 kN/m2 (不包括结构自重)；均布活载p=0.7 kN/m2。
钢材种类选用Q235。
为简化分析，本网壳采用同一杆件截面形式，160×5，径向等分为12份，每根杆件长约1.54 m，环向等分为30份，每根杆件长约0.32～3.14 m。
各杆件选用BEAM188单元，且每个杆件为一个杆单元。
杆件各节点理想刚接，且不考虑节点形式，支座节点理想铰接。
在弹性整体稳定分析时，假定材料为无限弹性；在弹塑性整体稳定分析时，假定材料为理想弹塑性[1]。
当网壳受恒载和活载作用时，其稳定性承载力以恒载与活载的标准组合来衡量，根据JGJ7-2010《网壳结构技术规程》[2](以下简称《技术规程》)中大量算例分析表明：荷载的不对称分布(实际计算中取活载的半跨分布)对球面网壳的稳定性承载力无不利影响。
题目：某K6型单层球面网壳，跨度50m，矢高10m，网格布置如图所示；承受全跨均布恒载，周边铰支，材料弹性模量5φ×。
试计算该结构的稳E=×，杆件截面均为18052.110MPa定承载力。
操作步骤：一、几何模型1、运行MSTCAD2、【建模】>【标准网格】，选择“单层球面网壳”模板（图1）。
单击【下一步】。
图13、选择“单层凯威特型网格”，如图2。
单击【下一步】。
图24、输入跨度50m，矢高10m，环向网格数6，径向网格数6，如图3所示。
单击【完成】。
图35、【文件】>【另存为】，保存为dwg文件，如图4所示。
图46、用AutoCAD打开dwg文件，另存为1.dxf文件（R2000版本），关闭AutoCAD。
7、在工作目录中用记事本建立一个文本文件，后缀为“.in”，内容为“loaddxf 1.dxf”，如图5所示。
图58、运行ADINA，并保存文件（路径名及文件名都不能出现中文），例如保存在D:\ADINAEXAMPLE文件夹中（即第7步的工作目录）。
9、在图6所示工具条上单击“Open”按钮，在打开文件对话框中，文件类型选择“ADINA-INCommand Files (*.in)”，选择第7步建立的文本文件，如图7所示。
单击【打开】。
图6图710、在图8所示工具条上单击“Mesh Plot”按钮，显示几何模型，如图9所示。
图8图9二、物理模型11、指定边界条件在图10所示工具条上单击“XZ View”按钮，将模型切换到XZ视图，如图11所示。
图10图11在图12所示工具条上单击“Apply Fixity”按钮。
图12在图13所示对话框中单击“Define”，定义铰支边界约束条件。
图13在图14所示对话框中单击“Add”。
图14在图15所示对话框中输入约束名称，单击【OK】。
图15在图16所示对话框中输入勾选“X-Translation”、“Y-Translation”、“Z-Translation”，单击【OK】。
基于ANSYS的单层球面网壳结构优化设计摘要:单层球面网壳结构是一种具有吸引力的空间结构型式,为改善其经济性,本文采用ANSYS软件的优化模块(零阶方法和一阶方法)对其进行优化设计。
关键词:球面网壳结构优化设计ANSYS随着社会的不断进步和经济的蓬勃发展,人们不断扩大着钢结构的应用范围,与此同时建筑钢材的消耗也在以惊人的速度增长。
大跨度空间结构是现代建筑的发展方向之一。
随着跨度的增大,传统的网架、网壳和析架等网格结构,只有采用很大的构件截面尺寸,才能满足强度和使用要求,结构往往显得笨重而且材料用量多,经济性欠佳。
因此对这一投资高、风险大的复杂结构进行优化设计研究是十分必要的。
空间网格结构的优化设计通常以结构自重最小作为优化目标函数.目前已有许多文献利用传统的优化方法研究了平板网架结构的优化设计问题[1～2],而对单层网壳结构的优化设计问题很少见[3～4]。
球面网壳结构的优化设计是一个复杂的、非线性约束优化问题,另外复杂的约束条件也会使优化问题很容易陷入局部最优解。
本文借助ANSYS软件的优化模块(零阶方法和一阶方法)对其进行优化设计,以,在给定的约束条件和设计参数范围内搜索最优的结构设计参数,并与初始设计进行对比分析。
1 工程介绍某单层网壳结构,其俯视平面形状为圆形,底平面的直径为100m,球面直径为100m,矢高为6.7m,球面中心角为60°,具体模型见图1。
材料:钢管,E=2.1e11,v=0.3,剪切模量G=8e10。
截面几何:杆件均为空心钢管,环杆内径为d1,壁厚t1,径杆内径为d2,壁厚t2,斜杆内径d3,外径t3。
2 有限元模型用beam188来模拟肋杆、径杆及斜杆。
Beam188单元适合于分析从细长到中等粗短的梁结构,该单元基于铁木辛哥梁结构理论,并考虑了剪切变形的影响。
Beam188是三维线性(2节点)或者二次梁单元。
每个节点有六个或者七个自由度,自由度的个数取决于KEYOPT(1)的值。
某单层网壳结构设计与分析赖程钢【摘要】采用有限元软件MIDAS/GEN,对某单层网壳结构进行了各荷载工况组合下的计算分析,得到了结构受力、变形和稳定性能,并基于多尺度分析方法,将节点细部模型与结构整体宏观模型连接,在整体模型中对结构复杂节点进行了计算分析,有效提高了计算精度.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2016(042)005【总页数】3页(P56-58)【关键词】局部坐标系;多尺度分析;单层网壳【作者】赖程钢【作者单位】中国建筑西南设计研究院有限公司,四川成都 610000【正文语种】中文【中图分类】TU393.3某商业综合体建筑面积约40万m2，包括甲级精品写字楼、大型购物中心和主题街区三大部分，主题为体验游憩式潮玩购物公园。
本文主要研究购物中心交通廊上部的单层柱面网壳玻璃采光顶，建筑效果图见图1。
采光顶建筑面积约2 200 m2，长约90 m，短向最小跨度为15.4 m，最大跨度为24.4 m。
根据建筑视觉效果需要，该采光顶结构形式采用三向网格的单层柱面网壳。
与双层网壳采用铰接节点，杆件仅承受轴力的计算假定不同，单层网壳采用刚性节点，杆件应按压弯构件进行截面设计。
根据《空间网格结构技术规程》[1]要求，单层网壳杆件在壳体曲面内、外的计算长度系数分别取0.9和1.6。
对于杆件截面形式为圆管的单层网壳结构，杆件局部坐标系仅用于确定平面内、外计算长度系数。
对于杆件截面形式为非圆管(矩管或工字钢)的单层网壳结构，杆件局部坐标系不仅用于确定杆件计算长度系数，还用于确定杆件截面强轴和弱轴，以此进行强度和稳定验算。
因此，确定准确的杆件局部坐标系是进行单层网壳结构设计的一个关键问题。
现有的有限元程序中杆件局部坐标系均默认为与整体坐标系平行，仅适用于杆件与整体坐标系中某坐标轴平行的情况。
对于复杂空间曲面的单层网壳结构，其杆件局部坐标系往往与有限元程序默认局部坐标存在较大误差，如图2所示。
对于杆件数量较大的复杂单层网壳结构，如何快速获取各个杆件的局部坐标系成为提高建模效率和计算精度的关键。
