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《空间网格结构技术规程》JGJ7-2010.pdf

按一定规律布置的杆件通过节点连接而形成的平板 面型空间杆系结构，主要承受整体弯曲内力。

2. 1.6 组合网架

出作为上弦构件的钢筋混凝土板与钢腹杆及下弦杆构成 反型网架结构

按一定规律布置的杆件通过节点连接而形成的曲面状空 系或梁系结构，主要承受整体薄膜内力。

DB11T 718-2010 城市轨道交通设施养护维修技术规范l1椭圆抛物面网壳ellipticparaboloid latticed shell 外形为椭圆抛物面的单层或双层网壳结构。

外形为椭圆抛物面的单层或双层网壳结构。

由二向尚斜交杆件构成的菱形网格单元。

由二向尚斜交杆件构成的菱形网格单元

edler dome)

球面上径向分为n（n二6，8）个扇形曲面，在扇形曲 由平行杆件构成联方网格：与环向杆件共同形成三角形！ 单元。

2.1.17葵花形三向网格

球面上由放射状二向斜交杆件构成联方网格，与环向杆 司形成三角形网格单元，

geodesic type

以球内接正20面体相应的等边球面三角形为基础，再作网 分的三向网格单元，

2.1.19 组合网壳

由作为上弦构件的钢筋混凝土板与钢腹杆及下弦杆构成 壳结构，

由上弦、腹杆与下弦杆构成的横截面为三角形或四边形的格 构式桁架。

由两个热冲压钢半球加肋或不加肋焊接成空心球的连接

2.1.22螺栓球节点boltedsphericaljoint

由螺栓球、高强螺栓、销子（或螺钉）、套筒、锥头或 等零部件组成的机械装配式节点。

2.1.23嵌入式毂节点embededhubjoint

23嵌入式毂节点embededhi

由柱状毂体、杆端嵌入件、上下盖板、中心螺栓、平 弹簧垫圈等零部件组成的机械装配式节点。

2.1.24铸钢节点 cast steel joint

pin axis joint

2. 2. 1 作用、作用效应与响应

2.2.3几何参数与截面特性

Aeff一螺栓球节点中高强度螺栓的有效截面 面积； 组合网架带肋板在讠（i=1，2，3，4）方

圆直径与螺栓真径的比值： ^T——k振型与i振型的自振周期比； [>]一一杆件的容许长细比; μ1、(2 滑移时滑动、滚动摩擦系数； 螺栓球节点螺栓拧人球体长度与螺栓直径 的比值； Pε—多维反应谱法计算时i振型与振型的耦 联系数； 小 竖向地震作用系数。

圆直径与螺栓真径的比值： ^T——k振型与i振型的自振周期比； [>]一一杆件的容许长细比; μ1、(2 滑移时滑动、滚动摩擦系数： 螺栓球节点螺栓拧人球体长度与螺栓直径 的比值； Pε—多维反应谱法计算时i振型与振型的耦 联系数； 小 竖向地震作用系数。

3.1.1网架结构可采用双层或多层形式；网壳结构可采用单层 或双层形式，也可采用局部双层形式。

1由交叉桁架体系组成的两向正交正放网架、两向正交斜 放网架、两向斜交斜放网架、三向网架、单向折线形网架（图 A.0.1) ; 2由四角锥体系组成的正放四角锥网架、正放抽空四角锥 网架、棋盘形四角锥网架、斜放四角锥网架、星形四角锥网架 (图 A.0.2); 3由三角锥体系组成的三角锥网架、抽空三角锥网架、蜂 窝形三角锥网架（图A.0.3）。 3.1.3网壳结构可采用球面、圆柱面、双曲抛物面、椭圆抛物 面等曲面形式：也可采用各种组合曲面形式。

3.1.4单层网壳可选用下列网格形式

1单层圆柱面网壳可采用单向斜杆正交正放网格、交叉斜 杆正交正放网格、联方网格及三向网格等形式（图B.0.1）。 2单层球面网壳可采用肋环型、肋环斜杆型、三向网格 扇形三向网格、葵花形三向网格、短程线型等形式（图B.0.2）。 3单层双曲抛物面网壳宜采用三向网格，其中两个方向杆 件沿直纹布置。也可采用两向正交网格，杆件沿主曲率方向布 置，局部区域可加设斜杆（图B.0.3）。 4单层椭圆抛物面网壳可采用三向网格、单向斜杆正交正 放网格、椭圆底面网格等形式（图B.0.4）。

3.1.5双层网壳可由两向、三向交叉的桁架体系或

系、三角锥体系等组成，其上、下弦网格可采用本规程第3.1.4 条的方式布置。

3.1.6立体桁架可采用直线或曲线形式。

支承情况、荷载条件、屋面构造、建筑设计等要求综合分析确 定。杆件布置及支承设置应保证结构体系几何不变。

3.1.8单层网壳应采用刚接节点。

3.2.1平面形状为矩形的周边支承网架，当其边长比（即长边 与短边之比）小于或等于1.5时，宜选用正放四角锥网架、斜放 四角锥网架、棋盘形四角锥网架、正放抽空四角锥网架、两向正 交斜放网架、两向正交正放网架。当其边长比大于1.5时，宜选 用两向正交正放网架、正放四角锥网架或正放抽空四角锥网架。

第3.2.1条进行选型，开口边必须具有足够的刚度并形成完整的 边桁架，当刚度不满足要求时可采用增加网架高度、增加网架层 数等办法加强。 3.2.3平面形状为矩形、多点支承的网架可根据其体情况选用 正放四角锥网架、正放抽空四角锥网架、两向正交正放网架。 3.2.4平面形状为圆形、正六边形及接近正六边形等周边支承 的网架，可根据具体情况选用三向网架、三角锥网架或抽空三角 锥网架。对中小跨度，也可选用蜂窝形三角锥网架。 3.2.5网架的网格高度与网格尺寸应根据跨度大小、荷载条件 柱网尺寸、支承情况、网格形式以及构造要求和建筑功能等因素 确定，网架的高跨比可取1/10～1/18。网架在短向跨度的网格 一

第3.2.1条进行选型，开口边必须具有足够的刚度并形成完整的 边架，当刚度不满足要求时可采用增加网架高度、增加网架层 数等办法加强。

的网架，可根据具体情况选用三向网架、三角锥网架或抽空三角 维网架。对中小跨度，也可选用蜂窝形三角锥网架。 3.2.5网架的网格高度与网格尺寸应根据跨度大小、荷载条件、 注网尺寸、支承情况、网格形式以及构造要求和建筑功能等因素 确定，网架的高跨比可取1/10～1/18。网架在短向跨度的网格 数不宜小于5。确定网格尺寸时宜使相邻杆件间的夹角大于45°，

的网架，可根据具体情况选用三向网架、三角锥网架或抽空三角 锥网架。对中小跨度，也可选用蜂窝形三角锥网架

柱网尺寸、支承情况、网格形式以及构造要求和建筑功能等因素 确定，网架的高跨比可取1/10～1/18。网架在短向跨度的网格 数不宜小于5。确定网格尺寸时宜使相杆件间的夹角大于45°， 且不宜小于30°

3.2.7当采用两向正交正放网架，应沿网架周边网格设置封团 的水平支撑。

3.2.8多点支承的网架有条件时宜设柱帽。柱帽宜设置

平面之下（图3.2.8a），也可设置于上弦平面之上（图3.2.8b） 或采用伞形柱帽（图 3.2.8c)。

图3.2.8多点支承网架柱帽设置

3.2.9对跨度不天于40m的多层建筑的楼盖及跨度不天于60m 的屋盖，可采用以钢筋混凝土板代替上弦的组合网架结构。组合 网架宜选用正放四角锥形式、正放抽空四角锥形式、两向正交正 放形式、斜放四角锥形式和蜂窝形三角锥形式。

1上弦节点上设置小立柱找坡（当小立柱较高时，应保证 小立柱自身的稳定性并布置支撑）； 2网架变高度； 3网架结构起坡。

gok = √qwL2/150

(3. 2. 11)

式中: gok 网架自重荷载标准值（kN/m²）； qw 除网架自重以外的屋面荷载或楼面荷载的标准值 (kN/m²); L²一网架的短向跨度（m）。

3.3.1球面网壳结构设计宜符合下列规定：

3.1球面网壳结构设计宜符合下列规定

1 球面网壳的矢跨比不宜小于1/7； 2 双层球面网壳的厚度可取跨度（平面直径）的1/30～ 1/60; 单层球面网壳的跨度（平面直径）不宜大于80m。 3.3.2 圆柱面网壳结构设计宜符合下列规定：

3单层球面网壳的跨度（平面直径）不宜大于80m。 3. 3. 2 圆柱面网壳结构设计宜符合下列规定：

1两端边支承的圆柱面网壳， 其宽度B与跨度L之比（图 3.3.2）宜小于1.0，壳体的失高 可取宽度B的1/3~～1/6； 2沿两级纵向边支承或四边支 承的圆样面网壳，壳体的矢高可取 跨度L（宽度B）的1/2~~1/5； 3双层圆柱面网壳的厚度可 取宽度B的1/20~1/50

图3.3.2 圆柱面网壳跨度L、 宽度B示意 1一纵向边；2一端边

4两端边支承的单层圆柱面网壳，其跨度L不宜 35m；沿两纵向边支承的单层圆柱面网壳，其跨度（此时头 B) 不宜大于 30m

1双曲抛物面网壳底面的两对角线长度之比不宜大于2； 2单块双曲抛物面壳体的矢高可取跨度的1/2～1/4（跨度 为两个对角支承点之间的距离），四块组合双曲抛物面壳体每个 方向的矢高可取相应跨度的1/4～1/8； 3双层双曲抛物面网壳的厚度可取短向跨度的1/20~ 1/50； 单层双曲抛物面网壳的跨度不宜大于60m。 3.3.4 椭圆抛物面网壳结构设计宜符合下列规定： 椭圆抛物面网壳的底边两跨度之比不宜大于1.5； 壳体每个方向的失高可取短向跨度的1/6～1/9； 2 3 双层椭圆抛物面网壳的厚度可取短向跨度的1/20~

网壳结构形式所必需的边缘约束条件；边缘约束构件应满足刚度 要求：并应与网壳结构一起进行整体计算。各类网壳的相应支座 约束条件应符合下列规定： 1球面网壳的支承点应保证抵抗水平位移的约束条件； 2圆柱面网壳当沿两纵向边支承时，支承点应保证抵抗侧 可水平位移的约束条件； 3双曲抛物面网壳应通过边缘构件将荷载传递给下部结构 4椭圆抛物面网壳及四块组合双曲抛物面网壳应通过边缘 构件沿周边支承，

体架、立体拱架与张弦立体拱架设计的基本规定

3.4.5对立体桁架、立体拱架和张弦立体拱架应设置平面外的

空间网格结构在恒荷载与活荷载标准值作用下的最大挠 不宜超过表3.5.1中的容许度值。

表 3. 5. 1 空间网格结构的容许挠度值

注：对于设有悬挂起重设备的屋盖结构，其最大挠度值不宜大于结构跨度的 1/400

注：对手设有悬挂起重设备的屋盖结构，其最大挠度值不宜大于结构跨度的 1/400,

跨度的1/300。当仅为改善外观要求时，最大挠度可取恒荷载与 活荷载标准值作用下度减去起拱值。

日开 4.1一般计算原则 4.1.1空间网格结构应进行重力荷载及风荷载作用下的位移、 内力计算，并应根据具体情况，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。空间网格结构的 内力和位移可按弹性理论计算；网壳结构的整体稳定性计算应考 虑结构的非线性影响。 4.1.2对非抗震设计，作用及作用组合的效应应按现行国家标 准《建筑结构荷载规范》GB50009进行计算，在杆件截面及节 点设计中，应按作用基本组合的效应确定内力设计值；对抗震设 计，地震组合的效应应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》 GB50011计算。在位移验算中，应按作用标准组合的效应确定 其挠度。 4.1.3对于单个球面网壳和圆柱面网壳的风载体型系数，可按 现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009取值；对于多个 连接的球面网壳和圆柱面网壳，以及各种复杂形体的究间网格结 构，当跨度较大时，应通过风洞试验或专门研究确定风载体型系 数。对于基本自振周期大于0.25s的空间网格结构，宜进行风振 计算。 4.1.4分析网架结构和双层网壳结构时，可假定节点为铰接， 杆件只承受轴向力；分析立体管桁架时，当杆件的节间长度与截 面高度（或直径）之比不小于12（主管）和24（支管）时，也 可假定节点为铰接；分析单层网壳时，应假定节点为刚接，杆件 除承受轴向力外，还承受弯矩、扭矩、剪力等。 4.1.5空间网格结构的外荷载可按静力等效原则将节点所辖区

4.1.1空间网格结构应进行重力荷载及风荷载作用下的位移、 为力计算，并应根据其体情况，对地震、温度变化、支座流降及 施工安装荷载等作用下的位移、内力进行计算。空间网格结构的 内力和位移可按弹性理论计算；网壳结构的整体稳定性计算应考 虑结构的非线性影响

准《建筑结构荷载规范》GB50009进行计算，在杆件截面及节 点设计中，应按作用基本组合的效应确定内力设计值；对抗震设 计，地震组合的效应应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》 GB50011计算。在位移验算中，应按作用标准组合的效应确定 其挠度。

，地辰纽 GB50011计算。在位移验算中，应按作用标准组合的效应确定 其挠度。 4.1.3对于单个球面网壳和圆柱面网壳的风载体型系数，可按 现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009取值；对于多个 连接的球面网壳和圆柱面网壳，以及各种复杂形体的空间网格结 构，当跨度较大时，应通过风洞试验或专门研究确定风载体型系 数。对于基本自振周期大于0.25s的空间网格结构，宜进行风振 计算。 4.1.4分析网架结构和双层网壳结构时，可假定节点为铰接， 杆件只承受轴向力；分析立体管桁架时，当杆件的节间长度与截 面高度（或直径）之比不小于12（主管）和24（支管）时，也

4.1.3对于单个球面网壳和圆柱面网壳的风载体型系娄

对于单个球面网壳和圆柱面网壳的风载体型系数，可按

现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009取值；对于多个 连接的球面网壳和圆柱面网壳，以及各种复杂形体的空间网格结 构，当跨度较大时，应通过风洞试验或专门研究确定风载体型系 数。对于基本自振周期大于0.25s的空间网格结构，宜进行风振 计算。

4.1.4分析网架结构和双层网壳结构时，可假定节点

杆件只承受轴向力；分析立体管桁架时，当杆件的节间长度与截 面高度（或直径）之比不小于12（主管）和24（支管）时，也 可假定节点为铰接；分析单层网壳时，应假定节点为刚接，杆件 除承受轴向力外，还承受弯矩、扭矩、剪力等。

域内的荷载集中作用在该节点上。当杆件上作用有局部

另行考虑局部弯曲内力的影响

置、数量和构造情况以及支承结构的刚度，确定合理的边 条件。支座节点的边界约束条件，对于网架、双层网壳和立 架，应按实际构造采用两向或一向可侧移、无侧移的铰接式 弹性支座；对于单层网壳，可采用不动铰支座，也可采用冈 座或弹性支座。

4.1.8空间网格结构施工安装阶段与使用阶段支承情况不一致

时，应区别不同支承条件分析计算施工安装阶段和使用阶 应荷载作用下的结构位移和内力

4.1.9根据空间网格结构的类型、平面形状、荷载形式及不同

设计阶段等条件，可采用有限元法或基于连续化假定的方法进行 计算。选用计算方法的适用范围和条件应符合下列规定： 1网架、双层网壳和立体桁架宜采用空间杆系有限元法进 行计算； 2单层网壳应采用空间梁系有限元法进行计算； 3在结构方案选择和初步设计时，网架结构、网壳结构也 可分别采用拟夹层板法、拟壳法进行计算。

.1 按有限元法进行空间网格结构静力计算时可采用下列基 方程

，如杆件截面需要调整应重新进行计算，使其满足设计要 间网格结构设计后，杆件不宜替换，如必须替换时，应根指 及刚度等效的原则进行。

起的杆件固端反力作为等效荷载反向作用在杆件两端节点 后按有限元法分析。

化起的内力： 1支座节点的构造充许网架侧移，且充许侧移值大于或等 于网架结构的温度变形值： 2网架周边支承、网架验算方向跨度小于40m，且支承结 构为独立柱； 3在单位力作用下，柱顶水平位移大于或等于下式的计 算值：

L Ea△t . 2EAm 1 0.038f

4.2.5预应力空间网格结构分析时，可根据具体情况光

为初始内力或外力来考虑，然后按有限元法进行分析。对 考虑几何非线性的影响，并应按预应力施加程序对预应力方

4.2.6斜拉空间网格结构可按有限元法进行分析。斜拉索（或

4.2.6斜拉空间网格结构可

钢棒）应根据具体情况施加预应力，以确保在风荷载和地震 下斜拉索处于受拉状态，必要时可设置稳定索加强

架结构，可简化为正交异性或各向同性的平板按拟夹层板法 位移、内力计算。

置和构件截面把网壳等代为当量薄壳结构，在由相应边界条 得拟壳的位移和内力后，可按几何和平衡条件返回计算网 的内力。网壳等效刚度可按本规程附录C进行计算。

时应将组合网架的带肋平板离散成能承受轴力、膜力和弯矩的梁 元和板壳元，将腹杆和下弦作为承受轴力的杆元，并应考虑两种 不同材料的材性。

分析时可将组合网架的带肋平板等代为仅能承受轴力的上弦，并 与腹杆和下弦构成两种不同材料的等代网架，按空间杆系有限元 法进行位移、内力计算。等代上弦截面及带肋平板中内力可按本 规程附录D确定。

4.3.1单层网壳以及厚度小于跨度1/50的双层网壳均应送

载一位移全过程分析）进行计算，分析中可假定材料为弹性，也 可考虑材料的弹塑性。对于大型和形状复杂的网壳结构宜采用考 虑材料弹塑性的全过程分析方法。全过程分析的迭代方程可采用 下式：

式中：K, 一一t时刻结构的切线刚度矩阵： △U(i)—一当前位移的迭代增量; Ft+At—t十△t时刻外部所施加的节点荷载向量； 4.3.3球面网壳的全过程分析可按满跨均布荷载进行，圆柱面 网壳和椭圆抛物面网壳除应考虑满跨均布荷载外，尚应考虑半跨 活荷载分布的情况。进行网壳全过程分析时应考虑初始几何缺陷 （即初始曲面形状的安装偏差）的影响，初始儿何缺陷分布可采 用结构的最低阶屈曲模态：其缺陷最大计算值可按网壳跨度的 1/300取值。 4.3.4按本规程第4.3.2条和第4.3.3条进行网亮结构全过程 分析求得的第一个临界点处的荷载值，可作为网壳的稳定极限承 载力。网壳稳定容许承载力（荷载取标准值）应等于网壳稳定极 限承载力除以安全系数K。当按弹塑性全过程分析时，安全系 数K可取为2.0；当按弹性全过程分析、且为单层球面网壳、柱 面网壳和椭圆抛物面网壳时，安全系数K可取为4.2。 4.3.5当单层球面网壳跨度小于50m、单层圆柱面网壳拱向跨 度小于25m、单层椭圆抛物面网壳跨度小于30m时，或进行网 壳稳定性初步计算时，其容许承载力可按本规程附录E进行 计算。

壳和椭圆抛物面网壳除应考虑满跨均布荷载外，尚应考虑 荷载分布的情况。进行网壳全过程分析时应考虑初始几何 即初始曲面形状的安装偏差）的影响，初始几何缺陷分布可 结构的最低阶屈曲模态，其缺陷最大计算值可按网壳跨度 /300取值。

4.3.4按本规程第4.3.2条和第4.3.3条进行网壳结松

分析求得的第一个临界点处的荷载值，可作为网壳的稳定极限承 载力。网壳稳定容许承载力（荷载取标准值）应等于网壳稳定极 限承载力除以安全系数K。当按弹塑性全过程分析时，安全系 数K可取为2.0：当按弹性全过程分析、且为单层球面网壳、柱 面网壳和椭圆抛物面网壳时，安全系数K可取为4.2。 4.3.5当单层球面网壳跨度小于50m、单层圆柱面网壳拱向跨 度小于25m、单层椭圆抛物面网壳跨度小于30m时，或进行网 壳稳定性初步计算时，其容许承载力可按本规程附录E进行 计筒

小于25m、单层椭圆抛物面网壳跨度小于30m时，或进行 稳定性初步计算时，其容许承载力可按本规程附录E进 一算。

4.4地震作用下的内力计算

1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，对于其他网架结构均应进行竖 向和水平抗震验算； 2在抗震设防烈度为9度的地区，对各种网架结构应进行 竖向和水平抗震验算。

在抗震设防烈度为7度的地区，当网壳结构的矢

于或等于1/5时，应进行水平抗震验算；当失跨比小于1/5时JB/T 6442-2013 高温、热水清洗机， 应进行竖向和水平抗震验算：

下的效应计算时，可采用振型分解反应谱法；对于体型复杂或重 要的大跨度结构，应采用时程分析法进行补充计算。 4.4.4按时程分析法计算空间网格结构地震效应时，其动力平 衡方程应为：

FExi = α;jXjG: Feyji = α;Y,YjG: Fezi = α;Y;Z,G;

i振型、i节点分别沿、、方向 的地震作用标准值；

当仅α方向水平地震作用时，j振型参与系数应按 十算：

DL/T 1131-2019 ±800kV高压直流输电工程系统试验规程（代替DLT 1131-2009）C X;G Yi= (X + Y +Z)G)

当仪·y方问水平地震作用时，i振型参与系数应按下式

YiG: 二 Z(X + Y + Z)G: