在大跨度鋼結(jié)構(gòu)中，鋼結(jié)構(gòu)的支點(diǎn)越分散，對(duì)于平面布局和空間組合的約束性就越強(qiáng);反之，鋼結(jié)構(gòu)的支承點(diǎn)越集中，其靈活性就越大。

2大跨度鋼結(jié)構(gòu)主要結(jié)構(gòu)形式

a.網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)

曲面形網(wǎng)格結(jié)構(gòu)稱(chēng)為網(wǎng)殼結(jié)構(gòu),有單層網(wǎng)殼和雙層網(wǎng)殼之分。網(wǎng)殼的用材主要有鋼網(wǎng)殼、木網(wǎng)殼、鋼筋混凝土網(wǎng)殼等。結(jié)構(gòu)形式主要有球面網(wǎng)殼、雙曲面網(wǎng)殼、圓柱面網(wǎng)殼、雙曲拋物面網(wǎng)殼等。

網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)兼有桿系結(jié)構(gòu)和薄殼結(jié)構(gòu)的主要特性，桿件比較單一,受力比較合理;結(jié)構(gòu)的剛度大、跨越能力大;可以用小型構(gòu)件組裝成大型空間,小型構(gòu)件和連接節(jié)點(diǎn)可以在工廠預(yù)制;安裝簡(jiǎn)便,不需大型機(jī)具設(shè)備,綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較好;造型豐富多彩,不論是建筑平面還是空間曲面外形,都可根據(jù)創(chuàng)作要求任意選取。

b.網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

由多根桿件按照某種規(guī)律的幾何圖形通過(guò)節(jié)點(diǎn)連接起來(lái)的空間結(jié)構(gòu)稱(chēng)之為網(wǎng)格結(jié)構(gòu),其中雙層或多層平板形網(wǎng)格結(jié)構(gòu)稱(chēng)為網(wǎng)架結(jié)構(gòu)或網(wǎng)架。它通常是采用鋼管或型鋼材料制作而成。主要形式包括：(1)平面桁架系組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu);(2)四角錐體組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu);(3)三角錐組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu);(4)六角錐體組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)是空間工作,傳力途徑簡(jiǎn)捷;重量輕、剛度大、抗震性能好;施工安裝簡(jiǎn)便;網(wǎng)架桿件和節(jié)點(diǎn)便于定型化、商品化、可在工廠中成批生產(chǎn),有利于提高生產(chǎn)效率;網(wǎng)架的平面布置靈活,屋蓋平整,有利于吊頂、安裝管道和設(shè)備;網(wǎng)架的建筑造型輕巧、美觀、大方,便于建筑處理和裝飾。

c.膜結(jié)構(gòu)

薄膜結(jié)構(gòu)也稱(chēng)為織物結(jié)構(gòu),是20世紀(jì)中葉發(fā)展起來(lái)的一種新型大跨度空間結(jié)構(gòu)形式。它以性能優(yōu)良的柔軟織物為材料,由膜內(nèi)空氣壓力支承膜面,或利用柔性鋼索或剛性支承結(jié)構(gòu)使膜產(chǎn)生一定的預(yù)張力,從而形成具有一定剛度、能夠覆蓋大空間的結(jié)構(gòu)體系。主要結(jié)構(gòu)形式有空氣支承膜結(jié)構(gòu)、張拉式膜結(jié)構(gòu)、骨架支承膜結(jié)構(gòu)等。

膜結(jié)構(gòu)主要特點(diǎn)是自重輕、跨度大;建筑造型自由豐富;施工方便;具有良好的經(jīng)濟(jì)性和較高的安全性;透光性和自結(jié)性好;耐久性較差。

d.懸索結(jié)構(gòu)

懸索結(jié)構(gòu)是以能受拉的索作為基本承重構(gòu)件,并將索按照一定規(guī)律布置所構(gòu)成的一類(lèi)結(jié)構(gòu)體系,懸索屋蓋結(jié)構(gòu)通常由懸索系統(tǒng),屋面系統(tǒng)和支撐系統(tǒng)三個(gè)部分構(gòu)成。結(jié)構(gòu)形式主要包括：?jiǎn)蜗騿螌討宜鹘Y(jié)構(gòu)、輻射式單層懸索結(jié)構(gòu)、雙向單層懸索結(jié)構(gòu)、單向雙層預(yù)應(yīng)力懸索結(jié)構(gòu)、輻射式預(yù)應(yīng)力懸索結(jié)構(gòu)、雙向雙層預(yù)應(yīng)力懸索結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力索網(wǎng)結(jié)構(gòu)等。

懸索結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)是僅通過(guò)索的軸向拉伸來(lái)抵抗外荷載的作用,結(jié)構(gòu)中不出現(xiàn)彎距和剪力效應(yīng),可充分利用鋼材的強(qiáng)度;懸索結(jié)構(gòu)形式多樣,布置靈活,并能適應(yīng)多種建筑平面;由于鋼索的自重很小,屋蓋結(jié)構(gòu)較輕,安裝不需要大型起重設(shè)備,但懸索結(jié)構(gòu)的分析設(shè)計(jì)理論與常規(guī)結(jié)構(gòu)相比,比較復(fù)雜,限制了它的廣泛應(yīng)用。

e.薄殼結(jié)構(gòu)

建筑工程中的殼體結(jié)構(gòu)多屬薄殼結(jié)構(gòu)(學(xué)術(shù)上把滿足t/R≤1/20的殼體定義為薄殼)。薄殼結(jié)構(gòu)按曲面形成可分為旋轉(zhuǎn)殼與移動(dòng)殼;按建造材料分為鋼筋混凝土薄殼、磚薄殼、鋼薄殼和復(fù)合材料薄殼等。

殼體結(jié)構(gòu)具有十分良好的承載性能,能以很小的厚度承受相當(dāng)大的荷載。殼體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度主要是利用了其幾何形狀的合理性,以材料直接受壓來(lái)代替彎曲內(nèi)力,從而充分發(fā)揮材料的潛力。因此殼體結(jié)構(gòu)是一種強(qiáng)度高、剛度大、材料省的即經(jīng)濟(jì)又合理的結(jié)構(gòu)形式。

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