网架结构动力特性分析
桁架柱支承网架结构动力性能试验及有限元分析研究
应变 等损伤识 别方 法的分 析 ， 结合有限 元分析软件 ， 利用数值
１ 引言
网架结构是一种 由多根杆件按一 定网格形式通过节 点连
模拟和实 测数 据的分析 比较 ，分析现状 网架结构 的损 伤状况
结论 。
接 而构成大跨度 覆盖的空 间结构 ， 有空 间受力 、 具 重量轻 、 刚 度大、 抗震性能 好等优 点， 用作体 育馆 、 可 影剧院 、 览厅 、 展 候
ｓｒ ｃｕ ｅＴ ｓ ａ ｅ ｅ ｓ ａ ｅｅｅ ｃ ｆ ｒ ｘ ｒｍｅ ｔ ｓ ｄ ｎ ｅ ｉｎｏ ｐ ｔａ ｓｅ ｌ ｒｄｓｒ ｃｕ ｅ ｔｕ ｔ ｒ． ｈｉｃ ｎｂ ｕｓｄａ ｒｆｒｎ ｅ ｏ ｅ ｐｅｉ ｎａｌｔ ｙａ ｄｄ ｓｇ ｎｓ ａｉｌｔｅ ｇ ｉ ｔｕ ｔｒ ． ｕ
【 关键词】 网架结构； 振动测试； 有限元分析
桁架柱 支承 网架结构 动力性 能试验 及有 限元分析研 究
Ｖｉ ｒ ｔｏ ｅ ｓ ｒ ｍ ｅ ｔ ｎ ｎ ｔ ｅ ｅ ｔ ｂ ａ ｉ ｎ Ｍ ａ ｕ ｅ ｎ ｄ Ｆｉ ｉｅＥｌｍ ｎ ａ ＡｎａｙｓｓＯｌＳ ａ ｉ ｌ ｅ ｉ ｔｕ ｔ ｒ ｏ ｐ ｌ ｉ ｌ ｐ ｔ ｔ ｌＧｒｄ Ｓ ｒ ｃ ｕ ｅＰｒ ｐ ｕ ａＳｅ Ｗ ｉ ｕ ｓ ｌ ｍｎ ｔ ｈＴｒ ｓＣｏ ｕ
【 摘
要】 以某桁 架柱 悬吊体育馆 网架结构为研 究对 象， 其进行 了较 系统的动力试验和有 限元分析 ， 力试验 包括环境激励情况 对 动
下钢 网架的动力特性 、 固定外荷载振动钢 网架 的动力特性 、 固定外荷载振动钢网架的动力特性； 非 系统动力分析及动 力响应分析采 用 Ａ Ｓ Ｓ 用有 限元程序 ； ＮＹ通 根据得 出的计算结果 ， 实测结果对比分析， 与 可对现状 网架的损 伤及安全 工作性 能作 出判 断， 同时可为 同类既有 网架结构 的检测设计作 为参考
网架结构的种类及性能特点
网架结构可分为双层的板型网架结构、单层和双层的壳型网架结构。
板型网架和双层壳型网架的杆件分为上弦杆、下弦杆和腹杆，主要承受拉力和压力。
单层壳型网架的节点一般假定为刚接，应按刚接杆系有限元法进行计算；双层壳型网架可按铰接杆系有限元法进行计算。
单层和双层壳型网架也都可采用拟壳法简化计算。
单层壳型网架的杆件，除承受拉力和压力外，还承受弯矩及切力。
目前中国的网架结构绝大部分采用板型网架结构。
网架结构是空间网格结构的一种。
所谓“空间结构”是相对“平面结构”而言，它具有三维作用的特性。
空间结构问世以来，以其高效的受力性能、新颖美观的形式和快速方便的施工受到人们的欢迎。
空间结构也可以看作平面结构的扩展和深化。
网架结构是空间杆系结构，杆件主要承受轴力作用，截面尺寸相对较小。
网架结构已成为现代世界应用较普遍的新型结构之一。
我国从20世纪60年代开始研究和采用，近年来，由于电子计算技术的迅速发展，解决了网架结构高次超静定结构的计算问题，促使网架结构无论在型式方面以及实际工程应用方面，发展都很快。
网架在需要大跨度、大空间的体育场馆、会展中心、文化设施、交通枢纽乃至工业厂房，无不见到空间结构的踪影。
网架结构的优点是用钢量小、整体性好、制作安装快捷，可用于复杂的平面形式。
适用于各种跨度的结构，尤其适用于复杂平面形状。
这些空间交汇的杆件又互为支撑，将受力杆件与支撑系统有机结合起来，因而用料经济。
网架主要用于大、中跨度的公共建筑中，例如体育馆、飞机库、俱乐部、展览馆和候车大厅等，中小型工业厂房也开始推广应用。
跨度越大，采用此种结构的优越性和经济效果也就越显著。
网架结构板型网架结构按组成形式主要分三类：第一类是由平面桁架系组成，有两向正交正放网架、两向正交斜放网架、两向斜交斜放网架及三向网架四种形式；第二类由四角锥体单元组成，有正放四角锥网架、正放抽空四角锥网架、斜放四角锥网架、棋盘形四角锥网架及星形四角锥网架五种形式；第三类由三角锥体单元组成，有三角锥网架、抽空三角锥网架及蜂窝形三角锥网架三种形式。
网架结构的种类及其性能特点
网架结构已成为现代世界应用较普遍的新型结构之一。
我国从20世纪60年代开始研究和采用，近年来，由于电子计算技术的迅速发展，解决了网架结构高次超静定结构的计算问题，促使网架结构无论在型式方面以及实际工程应用方面，发展都很快。
网架在需要大跨度、大空间的体育场馆、会展中心、文化设施、交通枢纽乃至工业厂房，无不见到空间结构的踪影。
网架结构的优点是用钢量小、整体性好、制作安装快捷，可用于复杂的平面形式。
适用于各种跨度的结构，尤其适用于复杂平面形状。
这些空间交汇的杆件又互为支撑，将受力杆件与支撑系统有机结合起来，因而用料经济。
网架主要用于大、中跨度的公共建筑中，例如体育馆、飞机库、俱乐部、展览馆和候车大厅等，中小型工业厂房也开始推广应用。
跨度越大，采用此种结构的优越性和经济效果也就越显著。
网架结构板型网架结构按组成形式主要分三类：第一类是由平面桁架系组成，有两向正交正放网架、两向正交斜放网架、两向斜交斜放网架及三向网架四种形式；第二类由四角锥体单元组成，有正放四角锥网架、正放抽空四角锥网架、斜放四角锥网架、棋盘形四角锥网架及星形四角锥网架五种形式；第三类由三角锥体单元组成，有三角锥网架、抽空三角锥网架及蜂窝形三角锥网架三种形式。
壳型网架结构按壳面形式分主要有柱面壳型网架、球面壳型网架及双曲抛物面壳型网架。
网架结构按所用材料分有钢网架、钢筋混凝土网架以及钢与钢筋混凝土组成的组合网架，其中以钢网架用得较多。
网架结构可分为双层的板型网架结构、单层和双层的壳型网架结构。
板型网架和双层壳型网架的杆件分为上弦杆、下弦杆和腹杆，主要承受拉力和压力。
单层壳型网架的节点一般假定为刚接，应按刚接杆系有限元法进行计算；双层壳型网架可按铰接杆系有限元法进行计算。
单层和双层壳型网架也都可采用拟壳法简化计算。
单层壳型网架的杆件，除承受拉力和压力外，还承受弯矩及切力。
目前中国的网架结构绝大部分采用板型网架结构。
网架结构是空间网格结构的一种。
网架结构分析报告
网架结构分析报告1. 引言本文档旨在对网架结构进行全面的分析，包括架构的定义、组成部分、设计原则、功能特点等方面进行详细的介绍。
通过对网架结构的分析，可以更好地理解其工作原理和优势。
2. 网架结构概述网架结构是一种将大型系统分解为多个模块并通过一定的规则进行组合的架构设计方法。
它通常包含三个主要的组成部分，即前端、后端和数据库。
前端负责接收用户的请求并展示数据，后端负责处理业务逻辑，数据库则用于存储和管理数据。
3. 网架结构的组成部分3.1 前端前端是用户与系统之间的交互界面，通常包括用户界面（UI）和用户体验（UX）。
前端的开发主要使用的技术包括HTML、CSS和JavaScript等。
它负责接收用户的请求，向后端发送数据，并将后端返回的数据展示给用户。
3.2 后端后端是系统的核心部分，负责处理业务逻辑、数据存储和与前端的交互。
后端的开发可以使用多种编程语言和框架，如Java、Python和Node.js等。
后端一般包括控制器、服务和数据访问层，用于处理请求、业务逻辑、数据库操作等。
3.3 数据库数据库是网架结构中用于存储和管理数据的关键组成部分。
常见的数据库类型包括关系型数据库（如MySQL和Oracle）和非关系型数据库（如MongoDB和Redis）。
数据库负责存储数据以及支持数据的读写操作。
4. 网架结构的设计原则4.1 模块化网架结构设计的一个重要原则是模块化。
通过将系统划分为多个独立的模块，可以提高系统的可维护性和可扩展性。
每个模块都具有明确的功能和职责，可以独立开发和测试。
4.2 松耦合松耦合是另一个关键的设计原则。
模块之间应该尽量减少依赖关系，以便更容易进行修改和替换。
通过使用接口和消息传递等方式，可以降低模块之间的耦合度。
4.3 高内聚高内聚是指模块内部的各个组件之间紧密合作，实现模块内的功能。
高内聚的设计可以提高模块的独立性和可重用性，减少对其他模块的依赖。
4.4 可扩展性网架结构应该具有良好的可扩展性，以便在系统的需求变化时能够方便地进行修改和扩展。
空间网架结构的动力性能脉动法测试及分析
空间网架结构的动力性能脉动法测试及分析王加民１ 吴文平２ 周 伟１（１．镇江市建科工程质量检测中心有限公司，江苏镇江 ２１２００３；２．江苏沪宁钢机股份有限公司，江苏宜兴 ２１４２３１）摘 要：为研究某体育场网架结构，利用脉动法对该结构１／１０缩尺模型进行了动力特性测试。
利用谱分析技术对所采集的数据进行分析，得出该结构的自振频率和各阶振型。
根据实际模型，运用ＡＮＳＹＳ软件建立有限元计算模型，得到该模型的各阶自振频率和模态的理论值。
将试验结果与有限元分析结果进行对比，结果表明：实测结构自振周期小于理论分析值，模态相似。
关键词：脉动测试；动力性能；空间网架结构ＤＯＩ：１０．１３２０６／ｊ．ｇｊｇ２０１４０３００１ＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴ ＡＮＤ ＡＮＡＬＹＳＩＳ ＯＦ ＴＨＥ ＤＹＮＡＭＩＣ ＢＥＨＡＶＩＯＲ ＯＦ ＳＰＡＣＥＧＲＩＤ ＳＴＲＵＣＴＵＲＥ ＷＩＴＨ ＰＵＬＳＡＴＩＯＮ ＭＥＴＨＯＤＷａｎｇ Ｊｉａｍｉｎ１ Ｗｕ Ｗｅｎｐｉｎｇ２ Ｚｈｏｕ Ｗｅｉ １（１．Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ Ｊｉａｎｋｅ Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｃｅｎｔｅｒ ｆｏｒ Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏ．Ｌｔｄ，Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ ２１２００３，Ｃｈｉｎａ；２．Ｊｉａｎｇｓｕ Ｈｕｎｉｎｇ Ｓｔｅｅｌ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ Ｃｏ．Ｌｔｄ，Ｙｉｘｉｎｇ ２１４２３１，Ｃｈｉｎａ）ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ａ １／１０ｓｃａｌｅ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｓｐａｃｅ ｇｒｉｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｉｎ ｏｎｅ ｓｔａｄｉｕｍ ｉｓ ｔｅｓｔｅｄ ｂｙｍｅａｎｓ ｏｆ ｐｕｌｓａｔｉｌｅ ｔｈｅｏｒｙ ｆｏｒ ｆｕｒｔｈｅｒ ｓｔｕｄｙ．Ｔｈｅ ｄａｔａ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｏｆ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ａｎａｌｙｓｉｓ ｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｎａｔｕｒａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｏｆ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｍｏｄｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｒｅ ｇａｉｎｅｄ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｉｓ ｓｅｔ ｕｐ ｂｙ ＡＮＳＹＳ ｓｏｆｔｗａｒｅ ａｎｄ ｉｔｓ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｖａｌｕｅｓ ｏｆ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ａｎｄ ｍｏｄｅ ａｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄ．Ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｎｄ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｎａｔｕｒａｌ ｐｅｒｉｏｄ ｏｆ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｉｓ ｌｅｓｓｔｈａｎ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｖａｌｕｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｍｏｄｅｓ ａｒｅ ｓｉｍｉｌａｒ．ＫＥＹ ＷＯＲＤＳ：ｐｕｌｓａｔｉｌｅ ｔｅｓｔ；ｄｙｎａｍｉｃ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ；ｓｐａｃｅ ｇｒｉｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ第一作者：王加民，男，１９６６年出生，高级工程师。
不同支座约束下网架结构的动力特性对比
2.1 三种支撑下网架挠度对比
以刚铰支座、弹性支座和柱子支撑的网架为研 究对象，计算发现弹性支座的挠度值与柱子支撑下 的挠度值大致相同，刚铰支座挠度值偏小，与柱子 支撑下的最大挠度值相差 29.7%，而弹性与柱子支 撑最大挠度值只相差 1.4%，相差很小。
2.2 三种支撑下网架杆件的轴应力变化规律
以上弦杆件为研究对象，结果表明，弹性支座 与柱子支撑下网架的最大压应力均发生在杆件上 弦边跨倒数第四跨，而刚铰支座发生在倒数第六跨
42.576 37.547 24.776
Kz0
=
EA d0
=
3.448×108 × 0.25× 0.3 0.038
=
6.884×108 N
/
m
Kx0
=
Ky0
=
GA d0
=
1.2×106 × 0.25× 0.038
0.3
=
2.368 ×106
N
/
m
式中，E为橡胶垫板抗压弹性模量；A为垫板承压面
积；d0 为橡胶层的总厚度；G为橡胶垫板剪切模量。
网架模型有一定的可行性，二者在内力分布及大小较相近，但也有不少杆件应力偏差较大。
关键词：网架；整体模型分析；弹性支座；阻尼比；橡胶支座；刚度
中图分类号：TU 318
文献标识码：A
Comparative study on dynamic performance
of latticed truss with different bearings
而刚铰支座下的计算结果偏差很大。刚铰支座与柱 态与柱子支撑下的杆件应力反号。
子支撑下的最大压应力杆件相差 50.8%，弹性支座
对于刚铰支座的网架腹杆，有些杆件比柱子支
10第十章 网架结构
四、锥体网架
前面三种网架都是由平行弦桁架相互交叉 组成，故属于交叉桁架体系网架。 锥体网架是由三角锥、四角锥或六角锥的 锥体单元组成的空间网架结构，故属于角锥体 系网架(角锥单元如图10—8)。 锥体网架因不是桁架交叉组成，故网架的 上、下层网格之间设有竖向腹杆。 上、下层 网格之间的腹杆，也就是锥体的棱角斜杆。
第十章 网 架 结 构
第一节 网架结构的特点、优点与适用范围
网架是一种新兴的屋盖结构，它是由平面桁架发展起来 的。 大家已经知道，把梁的中间受力不大的部分适当挖空就 形成桁架，桁架的支承跨度比梁就可增大几倍。但桁架毕竟 还是单向受力的平面结构，如果利用几个平面桁架互相交叉 结合起来就形成网架(图10—1)。所以，网架就是由复杂的 杆件系统组成的超静定次数极高的空间结构。它具有各向受 力性能，其支承跨度就比桁架进一步增大，而材料消耗却比 桁架减少。所以，网架结构是大、中跨度屋盖结构的一种理 想的结构型式。
这种网架构造简单。 这种网架构造简单。因为正交正放的 缘故，只有两个方向的桁架跨度相等或接 缘故，只有两个方向的桁架跨度相等或接 近时，两向格架的受力才比较均匀， 近时，两向格架的受力才比较均匀，才能 共同发挥空间作用。所以， 共同发挥空间作用。所以，它适用于正方 形或接近正方形的建筑平面。 形或接近正方形的建筑平面。如果建筑平 面为长方形时． 面为长方形时．其受力状态将类似单向板 此时主要受力是短向格架， ，此时主要受力是短向格架，面长向桁架 受力却很小， 受力却很小，因此网架的空间作用就不明 显了。 显了。
北京国际俱乐部网球馆的网架结构采 用两向正交斜放网架，为了不使四角拉力 过大，设计时把角柱去掉，使拉力分散， 由角部两个柱于来共同承担．避免了拉力 集中，简化了支座构造，见图10—5。
10第十章网架结构分析
二、平面网架(或称“平板网架” )
平面网架是无推力的空间结构，不存在需要 材料去对付推力的问题。所以是既合理又合算的 网架型式（优点类似平行桁架）。目前，国内外 广泛采用的网架结构也是这种型式。
第三节 平行网架的结构形式
平板网架通常由平行弦桁架交叉组成 ，根据桁架交叉方式的不同有下述几种 型式。
一、两向正交正放网架
间刚度比两向网架
为好，而且杆件内
力比较均匀。但节
点汇交处杆件较多
，节点构造比较复
杂。
这种网架适用于大跨 度建筑，持别是当 建筑平面为三角形 、六边形和圆形时 最为合适 。
四、锥体网架
前面三种网架都是 由平行弦桁架相互交叉 组成，故属于交叉桁架 体系网架。锥体网架是 由三角锥、四角锥或六 角锥的锥体单元组成的 空间网架结构，故属于 角锥体系网架。锥体网 架因不是桁架交叉组成 ，故网架的上、下层网 格之间设有竖向腹杆。 上、下层网格之间的腹 杆，也就是锥体的棱角 斜杆。
上海师范大学球类房屋顶结构就是这种网架 (31．5m×40．5m)。
正放四角锥体网架杆件内力比较均匀。当为点支 撑时，除支座附近的杆件内力较大外，其他杆件的内 力也比较均匀。屋面板规格比较统一，上、下弦杆件 等长，无竖杆，构造比较简单。
四角锥体网架适用于平面接近正方形的中、小跨 度周边支承的建筑。也适用于大柱网的点支承，有悬 挂吊车的工业厂房和面荷载较大的建筑。
薄壳差不多，故这种
网架也称“网壳”。
曲面网架的缺点（对应薄壳结构的缺点）
曲面网架屋盖，由于多余的上凸而增加了建筑容 积，从而增加了建造费用，以及增加了采暖、通风、 照明等项目的常年费用。
就曲面网架本身的构造来说，施工也比较困难。 尤其是，对于经常遇到的矩形建筑平面来说，曲面网 架还要设置承受巨大推力的特殊设施，从而消耗大量 材料，降低了结构本来获得的经济效果，故是得不偿 失的方法。因此，国内外实际很少采用曲面网架这类 型式。
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《结构体系分析与设计》课程论文院系： 土木工程专 业： 结构工程姓 名： 郑笛华学 号： 201412212603导 师： 王建强提交日期：2015年7月8日网架结构动力特性分析1.网架结构定义及分类由许多形状和尺寸标准化的杆件与节点体系组成，一般采用型钢或钢管材料，他们按一定规律相连接成空间网格状结构。
外观呈现平板状的一般称为网架，呈曲面状的则称为网壳。
网架结构一般分为桁架体系和角锥体系。
角锥体系又可细分为三角锥体系、四角锥体系和六角锥体系。
其中，交叉桁架体系是由平面桁架交叉组成的，其可由两向平面桁架或三向平面桁架交叉而成。
倒置的四角锥体是四角锥体系网架的组成单元，这类网架上下弦平面内的网格均呈正方形。
三角锥体系则是以倒置的三角锥体为其组成单元的，锥底为等边三角形。
六角锥体系由于实际工程中较少涉及，这里不再做介绍。
2.网架结构动力分析意义与其动力特征2.1结构动力分析的意义地震对结构体造成的地震反应的强弱与以下两种因素有关：一是地震本身的动力学特征，比如产生地震的地层深度、地震波的振动频率与振幅、地震持续时间与周期变化规律等。
二是取决于结构体自身的性质，也就是与地震作用相关的特性如结构的自振周期、结构阻尼的大小等。
对于任何形式的建筑物来说，都应该满足一定的抗震能力，即达到抗震设计规范的要求，网架结构也不例外。
所以对于网架结构来说，分析其动力特性对抗震（结构设计）分析起着至关重要的作用。
同时对于不同类型的结构形式，通过大量理论研究与实验发现：在地震作用下，振型对结构动力学特性的影响较大，高于其他地震作用参数，故而在计算时应着重找出对结构造成较大影响的振型，对其进行数值模拟与分析。
2.2网架结构一般动力特性1）频谱相当密集。
网架结构频率密集这个特点尤其在低频率阶段更为显著（尤其是其水平振型方面，通常会观察到较为相近甚至等同的两种振动频率）。
2）网架结构的基频或基本周期与结构的短向跨度有关，跨度越大则基频越小。
3）网架结构的振型可以分为水平振型及竖向振型两类。
振型类型与网架边界的约束条件很有关系，当边界的水平约束较强时，网架结构的前几个振型皆为竖向振型。
4）各种不同类型网架的竖向振型曲面基本上相似。
不同类型但具有相同跨度的网架基本周期比较接近。
5）边界约束的强弱对网架结构基本周期略有影响，而对其他各自振周期影响不大。
6）荷载的大小对网架结构基本周期略有影响。
荷载越大，则自振周期也越大。
7）网架上下弦杆竖向地震分布规律与其静内力相似（上弦杆均匀受压，下弦杆件全部受拉）。
而腹杆竖向地震内力分布比较复杂，尤其是斜杆竖向地震内力由网架边缘向跨中并不是单调变化。
3.动力特性分析实例首先需要注意，通过大量计算分析得出：无论节点采取何种连接形式，当荷载作用于节点上时，杆件内力以轴力为主，当考虑节点刚度时，其引起的杆件弯矩一般较小，结构的材料按处于弹性阶段进行计算，不考虑弹塑性阶段和塑性阶段下的情况，即不考虑材料非线性。
因此，对网格结构的一般静动力计算基本的计算假定如下：1）假定节点为空间铰接节点，杆件只能承受轴向力，忽略节点刚度的影响；2）假定在荷载作用下结构变形很小，按小挠度理论进行计算；3）假定材料在弹性阶段工作，材料服从虎克定律。
图示结构为某发电厂干煤棚屋面网架，采用正放四角锥双层网架。
平面尺寸为57m*42m，网架厚度为2.5m。
研究人员采用大型通用有限元分析软件ANSYS12.1，利用其前处理的过程来建立整体空间计算模型（图１）。
考虑网架节点只传递轴力，所以杆单元类型选择Link8单元，这种单元可以模拟杆件单向的拉伸或压缩。
网架空间分析模型中节点共566个、杆单元2128个，其中上弦杆单元565个、腹杆1064个、下弦杆499个。
网架采用下弦支承，支承节点下混凝土柱间距为６ｍ，两纵边共计２０个刚性支座。
研究人员根据模态分析得出的模态频率、模态振型以及模态阻尼等，对结构的整体动态性能进行评估。
（模态分析是在分析结构固有特性的基础上，计算结构的固有频率及振型，并进一步分析结构的瞬态动力。
）结构前10阶自振频率见下表，通过对平板网架结构进行模态分析可以发现，结构在前5阶变化较大，如下图所示，且平板网架结构的频谱非常密集，相邻两个频率较为接近。
5阶以后阵型以竖向为主且变化样式较多，但由于下部约束较强，只是在局部有较小差别。
４.动力特性与抗震性能分析实例某发电厂干煤棚工程，屋面采用正放四角锥双层网架，两边下弦柱支承，屋面覆盖材料为彩钢板，两面坡排水，屋面坡度为5%，采用支托找坡。
其中，平面尺寸57m×42m，网架高度为2.5m，跨度比为Ｌ２ｈ⁄＝１６，网格尺寸为3m×3m。
杆件采用Q235B 普通焊管，上弦杆采用ϕ114×4.0，腹杆采用ϕ 88. 5×4.0，下弦杆采用ϕ 75. 5×3.75。
节点采用螺栓球。
研究人员仍利用ANSYS建立整体空间计算模型。
研究人员通过对不同的模态计算分析得出：网架在前十阶与后十阶模态表现出截然不同的变化趋势。
在前者作用下，结构的频谱在整体网架范围表现出分布密集性，而在后者作用下则只在结构局部造成小的差别，这是由于后十阶模态引起的结构的振动类型基本为竖向方位，造成连接点的分量颇大，但是仅限于竖向方位，在水平方位上产生的作用微弱。
（下图显示其前五阶振型，下表为其前二十阶频率）随后，对结构加载El Centro。
研究人员采用的分析方法为时程分析法，其特点为通过结构的动力方程直接可积分得到不同时间点结构的位移位移、速度、加速度。
研究人员分析了节点竖向与横向的位移—时间曲线，得出：当结构遭遇地震波水平方向的分向运动较为剧烈时所有的质点位移较大，运动规律不同且节点差异较大；当结构遭遇的地震波在竖向的运动分向较大时，地震波对结构的作用主要集中在与地震波竖向相同或者垂直的结构节点上。
对比可知，对于该平板网架结构，根据其自身结构的特殊性，在遭遇不同类型的地震时，总体来说，水平地震波对其影响较为强烈。
5. 动力特性与抗震加固分析实例该工程为一体育馆，体育馆位于四川省绵阳市，以体育教学功能为主，同时可满足举办手球、篮球、排球等项目的地方性、群众性运动会比赛的要求，如图所示。
建筑总高为33. 5m，总建筑面积约为15 940m2，固定坐席2 820 座，其主体结构为全现浇钢筋混凝土框架结构，抗震设防烈度为6 度，设计基本地震加速度值为0. 05g，设计特征周期0. 40s。
汶川地震之后，结构部分构件出现破坏。
根据现场检查情况，部分钢管、弦杆出现弯曲现象，局部节点部位产生裂缝，见图，说明该网架结构受地震影响后，其局部构件承载能力不能满足设防烈度提高后的要求，且破坏部位主要集中在层2与层3上弦杆、腹杆及两者衔接处。
针对其在施工过程中遭遇地震影响且震后设防烈度提高的特殊性，研究人员利用ANSYS建立该软件计算模型。
网架各层的上、下弦杆用空间梁单元Beam188 模拟，腹杆与上、下弦杆的连接节点存在一定的柔性，采用既能受拉也能受压的Link8单元，杆件两端与上、下弦杆节点铰接，网架铰接于下部结构上。
（图为整体有限元计算模型）第1阶振型为整个结构竖向振动，振型关于网架结构质心对称，且位于中部的局部3层网架部位向下振动，两端向上振动，第2阶振型为关于短轴的反对称振动，第3、4阶及后面的振型基本上均为两端网架的局部振动，说明该结构两端的刚度与中部相比相差较大，但结构的整体刚度比较好，抗震性能较好。
下图为z向激励下杆件轴力分布图。
在支座及网架端部，局部杆件已进入了屈服，不能继续承受荷载，需进行必要的加固处理。
结构受竖向地震作用时，其杆件的内力值普遍大于水平方向地震作用的数值，表明竖向地震对结构影响较大。
考虑到主要是由于设防烈度的提升导致杆件承载力的不足。
研究人员使用截面加大的钢管替换原有结构中杆件应力值较大且关键部位处的杆件。
分析显示，加固后结构应力过高现象减少，轴力分布更均匀且承载力有较大提升。
在选择地震波时综合考虑结构的所在场地，选择了适合Ⅱ类场地特征的El Centro波。
考虑7度水平地震和竖向地震作用影响，对加固前后结构进行多遇及罕遇地震弹塑性时程分析。
该结构在原设计的情况下，对于抵抗设防烈度为7度多遇地震的影响基本上是满足要求的，但是在7度罕遇地震作用下，其最大竖向位移值为109mm，已经远远超过其允许的位移值。
加固后结构在多遇地震作用下，所有构件的最大变形值都小于其相应的最大可接受限值，结构可靠性优于加固前。
另外，通过对比分析节点202与232的位移响应可以看出，结构由于中部采用局部3层的组成方式，中间部位刚度较大，其位移值小于端部的节点（节点202为网架中心部位最上层节点，232为纵向端部最高节点）。
6.总结与展望土木建筑行业的发展不断成熟，世界各地各种类型网架形式的结构随之不断出现，对此类结构的研究分析也正在不断深入。
但是由于网架结构的复杂性，其结构的分析与设计始终是一个相对复杂的问题。
与此同时，有限元分析软件不断完善，运用有限元软件对结构进行动力分析，能够大大减少手工计算量，提高工作效率。
有限元分析软件对网架结构的静力动力特性分析、抗震设计分析以及结构设计分析都产生了巨大的影响，网架结构动力分析作为其结构分析的一部分，借助有限元分析软件，也必将得到更加完善和精确的处理。