1、Ch 9.2薄壁空間結(jié)構(gòu)薄壁空間結(jié)構(gòu)nnnnnnnn本章主要內(nèi)容：本章主要內(nèi)容：1、概述、概述2、圓頂、圓頂3、筒殼、筒殼4、折板、折板5、雙曲扁殼、雙曲扁殼6、雙曲拋物面扭、雙曲拋物面扭殼殼7、薄壁空間結(jié)構(gòu)的其他、薄壁空間結(jié)構(gòu)的其他形式形式1PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 nn自然界中存在著豐富多彩的殼體結(jié)構(gòu)，如植物的果殼、自然界中存在著豐富多彩的殼體結(jié)構(gòu)，如植物的果殼、種子、莖桿等等，以及動(dòng)物界的蛋殼、蚌殼、蝸牛、腦種子、莖桿等等，以及動(dòng)物界的蛋殼、蚌殼、蝸牛、腦殼等等。它們的形態(tài)變化萬(wàn)千，曲線(xiàn)優(yōu)美，且厚度之殼等等。它們的形態(tài)變化萬(wàn)千，曲線(xiàn)優(yōu)美，且厚度之薄，用

2、料之少，而結(jié)構(gòu)之堅(jiān)，著實(shí)讓人驚嘆！萬(wàn)靈之首薄，用料之少，而結(jié)構(gòu)之堅(jiān)，著實(shí)讓人驚嘆！萬(wàn)靈之首的人類(lèi)仿生于自然界，又造出了各種各樣的殼體結(jié)構(gòu)為的人類(lèi)仿生于自然界，又造出了各種各樣的殼體結(jié)構(gòu)為自所用，如鍋、碗、杯、瓶、壇、罐，以及燈泡、安全自所用，如鍋、碗、杯、瓶、壇、罐，以及燈泡、安全帽、輪船、飛機(jī)等。帽、輪船、飛機(jī)等。以上所列種種殼體結(jié)構(gòu)一般是由上下兩個(gè)幾何曲面構(gòu)成以上所列種種殼體結(jié)構(gòu)一般是由上下兩個(gè)幾何曲面構(gòu)成的空間薄壁結(jié)構(gòu)。兩個(gè)曲面之間的距離即為殼體的厚度的空間薄壁結(jié)構(gòu)。兩個(gè)曲面之間的距離即為殼體的厚度（），當(dāng)），當(dāng)比殼體其它尺寸（如曲率半徑比殼體其它尺寸（如曲率半徑R R，跨度，跨度l l

3、等）小得多時(shí)，稱(chēng)為薄殼結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)代建筑工程中所采用等）小得多時(shí)，稱(chēng)為薄殼結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)代建筑工程中所采用的殼體一般為薄殼結(jié)構(gòu)。的殼體一般為薄殼結(jié)構(gòu)。1/1000t/R 1/502PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 nn薄殼結(jié)構(gòu)為雙向受力的空間結(jié)構(gòu)，在豎向均布荷載作用下，殼薄殼結(jié)構(gòu)為雙向受力的空間結(jié)構(gòu)，在豎向均布荷載作用下，殼體主要承受曲面內(nèi)的軸向力（雙向法向力）和順剪力作用，曲體主要承受曲面內(nèi)的軸向力（雙向法向力）和順剪力作用，曲面軸力和順剪力都作用在曲面內(nèi)，又稱(chēng)為薄膜內(nèi)力。而只有在面軸力和順剪力都作用在曲面內(nèi)，又稱(chēng)為薄膜內(nèi)力。而只有在非對(duì)稱(chēng)荷載（風(fēng)，雪等）作用下，殼體采承受

4、較小的彎矩和扭非對(duì)稱(chēng)荷載（風(fēng)，雪等）作用下，殼體采承受較小的彎矩和扭矩。矩。由于殼體內(nèi)主要承受以壓力為主的薄膜內(nèi)力，且薄膜內(nèi)力沿殼由于殼體內(nèi)主要承受以壓力為主的薄膜內(nèi)力，且薄膜內(nèi)力沿殼體厚度方向均勻分布，所以材料強(qiáng)度能得到充分利用；而且殼體厚度方向均勻分布，所以材料強(qiáng)度能得到充分利用；而且殼體為曲面，處于空間受力狀態(tài)，各向剛度都較大，因而用薄殼體為曲面，處于空間受力狀態(tài)，各向剛度都較大，因而用薄殼結(jié)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)以最少之材料構(gòu)成最堅(jiān)之結(jié)構(gòu)的理想。例如結(jié)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)以最少之材料構(gòu)成最堅(jiān)之結(jié)構(gòu)的理想。例如6m6m6m6m的鋼筋混凝土雙向板，最小厚度需的鋼筋混凝土雙向板，最小厚度需130mm130mm，而，而

5、35m35m35m35m的雙向的雙向扁殼屋蓋，殼板厚度僅需扁殼屋蓋，殼板厚度僅需80mm80mm。n薄殼的薄膜內(nèi)力薄殼的薄膜內(nèi)力3PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 nn由于殼體強(qiáng)度高，剛度大，用料省，自重輕；覆蓋大面積，由于殼體強(qiáng)度高，剛度大，用料省，自重輕；覆蓋大面積，無(wú)需中柱；而且其造型多變，曲線(xiàn)優(yōu)美，表現(xiàn)力強(qiáng)，因而深無(wú)需中柱；而且其造型多變，曲線(xiàn)優(yōu)美，表現(xiàn)力強(qiáng)，因而深受建筑師們的青睞，故多用于大跨度的建筑物，如展覽廳，受建筑師們的青睞，故多用于大跨度的建筑物，如展覽廳，食堂，劇院，天文館，廠(chǎng)房，飛機(jī)庫(kù)等。食堂，劇院，天文館，廠(chǎng)房，飛機(jī)庫(kù)等。不過(guò)，薄殼結(jié)構(gòu)也又其

6、自身的不足之處，由于體形多為曲不過(guò)，薄殼結(jié)構(gòu)也又其自身的不足之處，由于體形多為曲線(xiàn)，復(fù)雜多變，采用現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)時(shí)，模板制作難度大，會(huì)費(fèi)模線(xiàn)，復(fù)雜多變，采用現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)時(shí)，模板制作難度大，會(huì)費(fèi)模費(fèi)工，施工難度較大；一般殼體既作承重結(jié)構(gòu)又作屋面，由費(fèi)工，施工難度較大；一般殼體既作承重結(jié)構(gòu)又作屋面，由于殼壁太薄，隔熱保溫效果不好；并且某些殼體（如球殼、于殼壁太薄，隔熱保溫效果不好；并且某些殼體（如球殼、扁殼）易產(chǎn)生回聲現(xiàn)象，對(duì)音響效果要求高的大會(huì)堂、體育扁殼）易產(chǎn)生回聲現(xiàn)象，對(duì)音響效果要求高的大會(huì)堂、體育館、影劇院等建筑不適宜。館、影劇院等建筑不適宜。4PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版

7、本創(chuàng)建 59.1 概述概述n 1、薄、薄殼結(jié)構(gòu)的概念殼結(jié)構(gòu)的概念back暙PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 6back暙PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 7backf/a 1/5扁殼結(jié)構(gòu)PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 n2、薄殼結(jié)構(gòu)的曲面形式、薄殼結(jié)構(gòu)的曲面形式n旋轉(zhuǎn)曲面旋轉(zhuǎn)曲面由一平面曲線(xiàn)作母線(xiàn)繞其平面內(nèi)的軸旋轉(zhuǎn)而成的曲由一平面曲線(xiàn)作母線(xiàn)繞其平面內(nèi)的軸旋轉(zhuǎn)而成的曲面，稱(chēng)為旋轉(zhuǎn)曲面。面，稱(chēng)為旋轉(zhuǎn)曲面。暙back8PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 n平移曲面平移曲面一豎向曲母線(xiàn)沿另一

8、豎向曲導(dǎo)線(xiàn)平移而成的曲面稱(chēng)為平移曲一豎向曲母線(xiàn)沿另一豎向曲導(dǎo)線(xiàn)平移而成的曲面稱(chēng)為平移曲面。在工程中常見(jiàn)的平移曲面有橢圓拋物面和雙曲拋物面。面。在工程中常見(jiàn)的平移曲面有橢圓拋物面和雙曲拋物面。橢圓拋物面橢圓拋物面-以一豎向拋物線(xiàn)作母線(xiàn)沿另一凸向相同的拋以一豎向拋物線(xiàn)作母線(xiàn)沿另一凸向相同的拋物線(xiàn)作導(dǎo)線(xiàn)平移而成的曲面。物線(xiàn)作導(dǎo)線(xiàn)平移而成的曲面。9PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 10雙曲拋物面以一豎向拋物線(xiàn)作母線(xiàn)沿另一凸向雙曲拋物面以一豎向拋物線(xiàn)作母線(xiàn)沿另一凸向相反的拋物線(xiàn)作導(dǎo)線(xiàn)平移而成的曲面。相反的拋物線(xiàn)作導(dǎo)線(xiàn)平移而成的曲面。PDF 文件使用 pdfFactory Pr

9、o 試用版本創(chuàng)建 n直紋曲面直紋曲面一根直線(xiàn)的兩端沿二固定曲線(xiàn)移動(dòng)而成的曲面稱(chēng)為一根直線(xiàn)的兩端沿二固定曲線(xiàn)移動(dòng)而成的曲面稱(chēng)為直紋曲面。直紋曲面。柱面是由直母線(xiàn)沿二豎向曲導(dǎo)線(xiàn)移動(dòng)而成的曲面。11PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 12柱狀面是由一直母線(xiàn)沿著兩根曲率不同的豎向曲導(dǎo)柱狀面是由一直母線(xiàn)沿著兩根曲率不同的豎向曲導(dǎo)線(xiàn)移動(dòng)，并始終平行于一導(dǎo)平面而成。線(xiàn)移動(dòng)，并始終平行于一導(dǎo)平面而成。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 13錐面與錐狀面錐面是一直線(xiàn)沿一豎向曲導(dǎo)線(xiàn)移動(dòng)，并始終通過(guò)一定點(diǎn)而成的曲面。工程中的錐面殼就由錐面構(gòu)成的。錐狀面是由一直線(xiàn)一

10、端沿一根直線(xiàn)另一端沿另一根曲線(xiàn)，與一指向平面平行移動(dòng)而成的曲面。工程中的劈錐殼就是由錐狀面構(gòu)成的。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 14扭曲面是用一根直母線(xiàn)沿兩根相互傾斜且不相交的直導(dǎo)線(xiàn)平行移動(dòng)而成的曲面。扭曲面也可以是從雙曲拋物面中沿直紋方向截取的一部分。工程中扭殼就是由扭曲面構(gòu)成的。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 n3、薄殼結(jié)構(gòu)的內(nèi)力、薄殼結(jié)構(gòu)的內(nèi)力15PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 nnnnnn4 4、薄殼結(jié)構(gòu)的施工、薄殼結(jié)構(gòu)的施工現(xiàn)澆混凝土殼體現(xiàn)澆混凝土殼體預(yù)制單元、高空裝配成整體殼體預(yù)制單元、高空

11、裝配成整體殼體地面現(xiàn)澆殼體或預(yù)制單元裝配后整體提升地面現(xiàn)澆殼體或預(yù)制單元裝配后整體提升裝配整體式疊合殼體裝配整體式疊合殼體柔模噴涂成殼柔模噴涂成殼16PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 n預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)17PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 18復(fù)雜曲面復(fù)雜曲面PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 199.2 圓頂圓頂圓頂薄殼結(jié)構(gòu)具有良好的空間工作性能，能以很薄的圓頂覆蓋很大的跨度，因而可以用于大型公共建筑，如天文館、展覽館、劇院等。目前已建成的大跨度鋼筋混凝土圓頂薄殼結(jié)構(gòu)，直徑已達(dá)200多米。我國(guó)解放后建成的第

12、一座天文館北京天文館，即是直徑25m的圓頂薄殼，殼厚僅為60mm。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 nnn圓頂是正高斯曲率的旋轉(zhuǎn)曲面殼。圓頂是正高斯曲率的旋轉(zhuǎn)曲面殼。一、圓頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)組成及結(jié)構(gòu)形式一、圓頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)組成及結(jié)構(gòu)形式1、殼身部分、殼身部分20PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 21三種圓頂殼板構(gòu)造（a）平滑圓頂 （b）肋形圓頂 （c）多面圓頂按殼板的構(gòu)造不同，圓頂薄殼可分為平按殼板的構(gòu)造不同，圓頂薄殼可分為平滑圓頂、肋形圓頂和多面圓頂三種?；瑘A頂、肋形圓頂和多面圓頂三種。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 n

13、2、支座環(huán)、支座環(huán)支座環(huán)是球殼的底座，它是圓頂薄殼結(jié)構(gòu)保持幾何不變性的保證，對(duì)圓頂起到箍的作用。它可能要承擔(dān)很大的支座推力，由此環(huán)內(nèi)會(huì)產(chǎn)生很大的環(huán)向拉力T，因此支座環(huán)必須為閉合環(huán)形，且尺寸很大，其寬度在0.52m，建筑上常將其與挑檐、周圈廊或屋蓋等結(jié)合起來(lái)加以處理，也可以單獨(dú)自成環(huán)梁，隱藏于殼底邊緣。22PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 nnn3 3、支承結(jié)構(gòu)、支承結(jié)構(gòu)（1 1）圓頂結(jié)構(gòu)通過(guò)支座環(huán)支承在房屋的豎向承重構(gòu)件上。如）圓頂結(jié)構(gòu)通過(guò)支座環(huán)支承在房屋的豎向承重構(gòu)件上。如磚墻、鋼筋混凝土柱等。這時(shí)徑向推力的水平分力由支座環(huán)磚墻、鋼筋混凝土柱等。這時(shí)徑向推力的水平

14、分力由支座環(huán)承擔(dān)，豎向支承構(gòu)件僅承受徑向推力的豎向分力。承擔(dān)，豎向支承構(gòu)件僅承受徑向推力的豎向分力。（2 2）圓頂結(jié)構(gòu)支承在斜柱或斜拱上。但當(dāng)結(jié)構(gòu)跨度較大時(shí)，）圓頂結(jié)構(gòu)支承在斜柱或斜拱上。但當(dāng)結(jié)構(gòu)跨度較大時(shí)，由于推力很大，支座環(huán)的截面尺寸就很大，這樣既不經(jīng)濟(jì)，由于推力很大，支座環(huán)的截面尺寸就很大，這樣既不經(jīng)濟(jì)，也不美觀(guān)。因而有的圓頂薄殼就不設(shè)支座環(huán)，而采用斜柱或也不美觀(guān)。因而有的圓頂薄殼就不設(shè)支座環(huán)，而采用斜柱或斜拱支承。圓頂薄殼可以通過(guò)周?chē)樦鴼んw底緣切線(xiàn)方向的斜拱支承。圓頂薄殼可以通過(guò)周?chē)樦鴼んw底緣切線(xiàn)方向的直線(xiàn)形、直線(xiàn)形、Y Y形或叉形斜柱，把推力傳給基礎(chǔ)。如羅馬奧林匹克形或叉形斜柱，

15、把推力傳給基礎(chǔ)。如羅馬奧林匹克小體育宮，它是人所共知的經(jīng)典之作。小體育宮，它是人所共知的經(jīng)典之作。23PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 24這種支承方式，往往會(huì)收到意想不到建筑效果。在平面上，這種支承方式，往往會(huì)收到意想不到建筑效果。在平面上，斜柱、斜拱可布置為多邊形，給人以斜柱、斜拱可布置為多邊形，給人以“天圓地方天圓地方”的造型美。的造型美。在立面上，斜柱、斜拱可以外露，既可表現(xiàn)結(jié)構(gòu)的力量之在立面上，斜柱、斜拱可以外露，既可表現(xiàn)結(jié)構(gòu)的力量之美，又能與其它建筑構(gòu)件互相配合，形成很好的裝飾效果，美，又能與其它建筑構(gòu)件互相配合，形成很好的裝飾效果，給人清新，明朗之感。

16、給人清新，明朗之感。圓頂薄殼支承在斜拱圓頂薄殼支承在斜拱PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 nn（3 3）圓頂結(jié)構(gòu)支承在框架上，由框架結(jié)構(gòu)把徑向推力傳給基）圓頂結(jié)構(gòu)支承在框架上，由框架結(jié)構(gòu)把徑向推力傳給基礎(chǔ)。礎(chǔ)。（4 4）圓頂結(jié)構(gòu)直接落地并支承在基礎(chǔ)上）圓頂結(jié)構(gòu)直接落地并支承在基礎(chǔ)上美國(guó)麻省理工學(xué)院大會(huì)堂圓頂薄殼支承在框架結(jié)構(gòu)上25PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 26PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 nnn二、圓頂?shù)氖芰μ攸c(diǎn)二、圓頂?shù)氖芰μ攸c(diǎn)1、圓頂?shù)钠茐膱D形、圓頂?shù)钠茐膱D形2、圓頂?shù)谋∧?nèi)力、圓頂?shù)谋∧?nèi)力2

17、7PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 nn3、支座環(huán)的受力、支座環(huán)的受力支座環(huán)承受殼身邊緣傳來(lái)的推力，該推力使支座環(huán)在水平支座環(huán)承受殼身邊緣傳來(lái)的推力，該推力使支座環(huán)在水平面內(nèi)受拉，在豎向平面內(nèi)受彎。面內(nèi)受拉，在豎向平面內(nèi)受彎。28PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 nnnn三、圓頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)構(gòu)造三、圓頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)構(gòu)造1、殼板厚度由構(gòu)造要求確定、殼板厚度由構(gòu)造要求確定2、殼體的配筋、殼體的配筋3、殼體邊緣附近的配筋構(gòu)造、殼體邊緣附近的配筋構(gòu)造29PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 30PDF 文件使用 pdfFactory

18、Pro 試用版本創(chuàng)建 nnn4、支座環(huán)梁的配筋構(gòu)造、支座環(huán)梁的配筋構(gòu)造5、殼體頂部開(kāi)設(shè)洞口時(shí)的構(gòu)造處理、殼體頂部開(kāi)設(shè)洞口時(shí)的構(gòu)造處理6、裝配整體式施工方法、裝配整體式施工方法31PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 32PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 n四、圓頂?shù)墓こ虒?shí)例四、圓頂?shù)墓こ虒?shí)例1. 德國(guó)法蘭克福市霍希斯特染料廠(chǎng)游藝大廳霍希斯特染料廠(chǎng)游藝大廳采用正六邊形割球殼屋頂，如圖所示，球殼的半徑為50m，矢高為25m，殼體的厚度為130mm。該球殼結(jié)構(gòu)直接支于六個(gè)支座上，相鄰支座間為43.3m跨的拱形桁架，支承點(diǎn)之間的球殼邊緣作成拱券形，造

19、型比較活潑。該大廳可供1000至1400名觀(guān)眾使用，可舉行音樂(lè)會(huì)、體育表演、電影放映等各種活動(dòng)。德國(guó)法蘭克福市霍希斯特染料廠(chǎng)游藝大廳33PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 342、我國(guó)某機(jī)械廠(chǎng)金工車(chē)間此金工車(chē)間，采用圓形鋼筋混凝土薄殼屋蓋，橢圓形旋轉(zhuǎn)曲面。圓頂直徑60m，矢高11.5m，殼頂標(biāo)高17m。沿周長(zhǎng)按圓心角6度等距設(shè)置490mm1000mm的磚柱。柱間采用大玻璃窗采光。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 35PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 363、1954年建成的羅馬小體育宮采用鋼筋混凝土網(wǎng)肋型扁圓球殼

20、。球殼直徑59.13m。球殼采用預(yù)制鋼絲網(wǎng)水泥菱形構(gòu)件作模板，與殼板一起現(xiàn)澆成整體的肋形球殼，從而形成一幅絢麗的葵花圖案。球殼底部邊緣呈微波的荷葉邊形，在其洼處把殼身荷載傳至明顯順著殼底邊緣切線(xiàn)方向傾斜的36根Y形外露斜柱，再由它們把荷載傳至基礎(chǔ)。這充分體現(xiàn)了體育建筑力與美的完美結(jié)合，不憒為一個(gè)膾炙人口的作品。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 9.3 筒殼筒殼nn一、筒殼的結(jié)構(gòu)組成一、筒殼的結(jié)構(gòu)組成筒殼由殼身、側(cè)邊構(gòu)件及橫隔三部分組成。筒殼由殼身、側(cè)邊構(gòu)件及橫隔三部分組成。筒殼的殼板為柱形曲面，由于外形既似圓筒，又似圓柱筒殼的殼板為柱形曲面，由于外形既似圓筒，又似圓

21、柱體，故既稱(chēng)為筒殼，也稱(chēng)為柱面殼。體，故既稱(chēng)為筒殼，也稱(chēng)為柱面殼。由于殼板為單向曲面，其縱向?yàn)橹本€(xiàn)，可采用直模，因而由于殼板為單向曲面，其縱向?yàn)橹本€(xiàn)，可采用直模，因而施工方便，省工省料，故筒殼在歷史上出現(xiàn)最早，至今仍施工方便，省工省料，故筒殼在歷史上出現(xiàn)最早，至今仍廣泛應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑中。廣泛應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑中。37PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 38PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 39殼面的形式（a） 多波 （b）單波多跨PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 n二、筒殼的受力特點(diǎn)二、筒殼的受力特點(diǎn)筒殼

22、是空間結(jié)構(gòu)，內(nèi)力計(jì)算比普通結(jié)構(gòu)要復(fù)雜得多。筒殼與筒拱的外形都為筒形，極其相似，常為人混淆，但兩者的受力本質(zhì)是不同的。筒拱兩端是無(wú)橫隔支承的，而筒殼兩端是有橫隔支承的。因而兩者在承荷和傳力上有著本質(zhì)的區(qū)別。筒拱是橫向以拱的形式單向承荷和傳力的，縱向不傳力，是平面結(jié)構(gòu)。而筒殼在橫向以拱的形式承荷和傳力，在曲面內(nèi)產(chǎn)生橫向壓力，在縱向以縱梁的形式把荷載傳給橫隔。因此，筒殼是橫向拱與縱向梁共同作用的空間受力結(jié)構(gòu)。40PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 n1、長(zhǎng)殼、長(zhǎng)殼l1 / l2 3由于筒殼的跨度較長(zhǎng)，橫向拱的作用明顯變小，橫向壓力較小，而縱向梁的傳力作用顯著。故筒殼近似梁的

23、作用，可按材料力學(xué)中梁的理論來(lái)計(jì)算。長(zhǎng)筒殼按梁理論計(jì)算的受力分析41PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 2、短殼、短殼l1 / l2 1 / 2試驗(yàn)研究證明，由于筒殼的跨度較小，筒殼橫向的拱作用明顯，而縱向梁的傳力作用很小，因此近似拱的作用。而且殼體內(nèi)力主要是薄膜內(nèi)力，故可按薄膜理論來(lái)計(jì)算。42PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 n3、中長(zhǎng)殼、中長(zhǎng)殼1 / 2 l1 / l2 3由于筒殼的跨度既不太長(zhǎng)，也不太短，其受力時(shí)拱和梁的作用都明顯，殼體既存在薄膜內(nèi)力，又存在彎曲應(yīng)力，可用彎矩理論或半彎矩理論來(lái)計(jì)算。43PDF 文件使用 pdfFact

24、ory Pro 試用版本創(chuàng)建 n4、橫隔的受力特點(diǎn)、橫隔的受力特點(diǎn)44PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 nnn三、筒殼的結(jié)構(gòu)構(gòu)造三、筒殼的結(jié)構(gòu)構(gòu)造1、短殼、短殼2、長(zhǎng)殼、長(zhǎng)殼45PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 n3、筒殼的采光與洞口處理、筒殼的采光與洞口處理一般筒殼覆蓋較大面積，采光和通風(fēng)處理的好與壞，直接影響建筑物的使用功能。一般情況下，筒殼的采光可以采用以下幾種方法。第一種，可在外墻上開(kāi)側(cè)窗；第二種，可利用在筒殼混凝土中直接鑲嵌玻璃磚；第三種，不論長(zhǎng)短殼，可在殼頂開(kāi)縱向天窗，而短筒殼還可沿曲線(xiàn)方向開(kāi)橫向天窗；第四種，可以布置鋸齒形屋

25、蓋。46PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 47由于筒殼是整體受力，開(kāi)設(shè)在筒殼上的天窗洞口或天窗帶會(huì)直接影響殼體的受力性能，因此殼體上的洞口開(kāi)設(shè)有較嚴(yán)格的規(guī)定。由于筒殼的殼體中央受力最小，故洞口宜在殼頂沿縱向布置。洞口的寬度，對(duì)于短殼不宜超過(guò)波長(zhǎng)的三分之一，對(duì)于長(zhǎng)殼，不宜超過(guò)波長(zhǎng)的四分之一，縱向長(zhǎng)度不受限制，但孔洞的四邊必須加邊框，沿縱向還須每隔23m設(shè)置橫撐。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 n裝配整體式圓柱面筒殼裝配整體式圓柱面筒殼48PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 49筒殼由于適用跨度大，平面進(jìn)深大，支承

26、結(jié)構(gòu)可以多樣化，因而廣泛應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑中。根據(jù)建筑造型及建筑功能的不同要求，筒殼可以做成單波單跨、單波多跨、多波單跨以及多波多跨各種形式，有時(shí)還可以做成懸挑的。當(dāng)把筒殼進(jìn)行不同形式的組合時(shí)，可以得到豐富多彩，美觀(guān)多變的建筑造型。我國(guó)許多紡織廠(chǎng)采用了鋸齒形的長(zhǎng)筒殼。鋸齒形的長(zhǎng)筒殼PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 50典型筒殼（a）哥倫比亞塔基納運(yùn)動(dòng)場(chǎng)雨篷 （b）火車(chē)站 （c）飛機(jī)庫(kù)（d）某大禮堂方案 （e）圣路易市航空港PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 51曲面的切割、組合與工程實(shí)例曲面的切割與組合，是設(shè)計(jì)新穎曲面結(jié)構(gòu)的重要手段。然而

27、在實(shí)際工程中的建筑造型是各式各樣的，這就是對(duì)曲面進(jìn)行切割與組合的結(jié)果。通過(guò)曲面的切割與組合，幾乎可以滿(mǎn)足任意的平面形式和各種奇特新穎的建筑造型要求。這就是設(shè)計(jì)工作者對(duì)曲面結(jié)構(gòu)發(fā)生興趣的重要原因之一。在進(jìn)行切割與組合時(shí)，除了滿(mǎn)足平面和造型要求外，還要遵守畫(huà)法幾何的科學(xué)法則，這樣才對(duì)設(shè)計(jì)制圖和施工制造帶來(lái)很大的方便。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 52PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 53該建筑由三組殼體組成，每組由兩個(gè)圓柱形曲面正交構(gòu)成。建筑平面為四邊形，而每組殼面切削成八角形的覆蓋平面，豐富了建筑造型。兩個(gè)柱形曲面交線(xiàn)為十字形交叉拱，它

28、加強(qiáng)了殼體并將荷載傳至支座。支座為鉸結(jié)點(diǎn)。拱的斷面凸出殼面，使室內(nèi)形成光滑簡(jiǎn)潔的曲面。殼體的邊緣有加勁肋，向上卷起。殼體為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，厚115cm，邊緣局部加厚。三組殼體的相交處為采光帶。屋頂覆蓋銅板面層.PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 54PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 55PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 562 美國(guó)麻省理工學(xué)院禮堂PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 9.4 折板折板nnnn一、折板結(jié)構(gòu)的組成一、折板結(jié)構(gòu)的組成折板結(jié)構(gòu)是把若干塊薄板以一定的角度連接成整

29、體的折板結(jié)構(gòu)是把若干塊薄板以一定的角度連接成整體的空間結(jié)構(gòu)體系?？臻g結(jié)構(gòu)體系。折板結(jié)構(gòu)有折板、邊梁和橫隔三部分組成。折板結(jié)構(gòu)有折板、邊梁和橫隔三部分組成。58PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 n折板結(jié)構(gòu)的截面形式折板結(jié)構(gòu)的截面形式59PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 n二、折板結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)及計(jì)算要點(diǎn)二、折板結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)及計(jì)算要點(diǎn)nn長(zhǎng)折板長(zhǎng)折板短折板短折板l1 / l2 1l1 / l2 1駌60PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 n三、折板結(jié)構(gòu)的構(gòu)造三、折板結(jié)構(gòu)的構(gòu)造61PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 62PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 63PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 nn四、折板結(jié)構(gòu)四、折板結(jié)構(gòu)的工程實(shí)例的工程實(shí)例64PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 9.5 雙曲扁殼雙曲扁殼n一、雙曲扁殼的結(jié)構(gòu)組成一、雙曲扁殼的結(jié)構(gòu)組成65PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 n二、雙曲扁殼的受力特點(diǎn)二、雙曲扁殼的受力特點(diǎn)66PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 n三、雙曲扁