房屋建筑概论课件西南交通大学-第3讲(1-3).pdf

第七节 薄壁空间结构 一、薄壳结构的概念 定义：一般由上下两个几何曲面构成的空间薄壁结构。 这两个曲面之间的距离称为壳体的厚度t 。当厚度t远小 于壳体的最小曲率半径时，称为薄壳。 （a ）平板结构 （b ）曲面结构（壳） 平板结构与曲面结构的受力特点 平板结构 主要受弯曲内力，包括双向弯矩和扭矩。 曲面结构 主要受曲面内的轴力（双向法向力）和顺剪力作用， 弯矩和扭矩都很小； 由于主要承受曲面内的轴力作用，所以材料强度得到 充分利用；同时由于它的空间工作，所以具有很高的 强度及很大的刚度； 内力比较均匀，是一种强度高、刚度大、材料省、既 经济又合理的结构型式。 二、薄壳空间结构的曲面形式 三、薄壳结构的内力 壳体结构的内力 薄膜内力 当t ＜R/20 ，并满足一定条件 对于一般的壳体结构，中曲面单 时，只能产生轴向力Nx 、Ny 位长度上的内力一共有8对，它 和顺剪力Sxy=Syx 。 们分别是： 这三对内力称为薄膜内力， 薄膜内力 轴向力N 、N ；顺剪力S =S ； x y xy yx 它作用于中曲面内；而作用 横剪力V 、V ；弯矩M 、M ； x y x y 于中曲面外的内力，称为弯 弯 扭矩 M =M 。 xy yx 曲内力。 曲内力 四、筒壳结构 五、圆顶薄壳结构 六、折板结构 （一）折板结构的组成 竖向荷载传递途径: 水平荷载传递途径: 七、双曲扁壳结构 定义：薄壳的矢高f与被其所覆盖的底面最短边a之间的比值f / a ≤1/5的壳体，称扁壳。 因为扁壳的矢高比底面尺寸要小得多，所以扁壳又称微弯平板。 双曲有利于提高壳体各向的强度与刚度，故做成双曲扁壳。 八、双曲抛物面壳——鞍壳和扭壳 最著名的工程实例是由墨西哥工程师坎迪拉设计的墨西哥霍奇米尔 科市的餐厅, 该餐厅是由八瓣鞍壳单元以“高点”为中心组成的八 支点屋顶。