薄壳结构在工程中的应用
薄壳结构
建筑结构选型——薄壳结构学校：专业班级：指导老师：小组成员：摘要大跨建筑中的壳体结构通常为薄壳结构，即壳体厚度于其中的最小曲率半径之比小于1/20，为薄壁空间结构的一种，它包括球壳、筒壳、双曲扁壳和扭壳等多种形式。
他们的共同特点在于通过发挥结构的空间作用，把垂直于壳体表面的外力分解为壳体面内的薄膜力，再传递给支座，弥补了板、壳等薄壁构件的面外薄弱性质，以比较轻的结构自重和较大的结构刚度及较高的承载能力实现结构的大跨度。
关键词形态分类受力特点应用与发展案例研究正文1 薄壳结构的定义壳，是一种曲面构件，主要承受各种作用产生的中面内的力。
薄壳结构就是曲面的薄壁结构，按曲面生成的形式分为筒壳、圆顶薄壳、双曲扁壳和双曲抛物面壳等，材料大都采用钢筋和混凝土。
壳体能充分利用材料强度，同时又能将承重与围护两种功能融合为一。
1.1薄壳结构的特点壳体结构一般是由上下两个几何曲面构成的空间薄壁结构。
两个曲面之问的距离即为壳体的厚度(δ)，当δ比壳体其他尺寸(如曲率半径R，跨度等)小得多时，一般要求δ/R≤1/20(鸡蛋壳的δ/R≈1/50)称为薄壳结构。
现代建筑工程中所采用的壳体一般为薄壳结构。
而薄壳结构为双向受力的空间结构，在竖向均布荷载作用下，壳体主要承受曲面内的轴向力(双向法向力)和顺剪力作用，曲面轴力和顺剪力都作用在曲面内，又称为薄膜内力。
而只有在非对称荷载(风，雪等)作用下，壳体才承受较小的弯矩和扭矩。
由于壳体内主要承受以压力为主的薄膜内力，且薄膜内力沿壳体厚度方向均匀分布，所以材料强度能得到充分利用；而且壳体为凸面，处于空间受力状态，各向刚度都较大，因而用薄壳结构能实现以最少之材料构成最坚之结构的理想。
由于壳体强度高、刚度大、用料省、自重轻，覆盖大面积，无需中柱，而且其造型多变，曲线优美，表现力强，因而深受建筑师们的青睐，故多用于大跨度的建筑物，如展览厅、食堂、剧院、天文馆、厂房、飞机库等。
不过，薄壳结构也有其自身的不足之处，由于体形多为曲线，复杂多变，采用现浇结构时，模板制作难度大，会费模费工，施工难度较大；一般壳体既作承重结构又作屋面，由于壳壁太薄，隔热保温效果不好；并且某些壳体(如球壳、扁壳)易产生回声现象，对音响效果要求高的大会堂、体育馆、影剧院等建筑不适宜。
薄壳结构原理
薄壳结构原理薄壳结构是一种常见的工程结构形式，其原理是利用薄壳的受力性能来承担外部荷载，实现结构的稳定和强度。
薄壳结构具有较高的承载能力和较小的自重，因此在建筑、桥梁、船舶等领域得到广泛应用。
本文将从薄壳结构的原理入手，介绍其受力特点、设计要点和应用范围，帮助读者更好地理解和运用薄壳结构。
首先，薄壳结构的受力特点是指其在受外部荷载作用下的受力性能。
薄壳结构主要受力于膜力和弯曲力，而薄壳的受力特点主要体现在以下几个方面：1. 膜力作用，薄壳结构在受到外部荷载作用时，其表面会产生张力和压力，形成膜力。
薄壳结构的受力性能与膜力的分布和大小密切相关，合理设计薄壳结构的形状和厚度，可以有效地控制膜力的分布，提高结构的承载能力。
2. 弯曲力作用，除了膜力外，薄壳结构还会受到弯曲力的作用。
在外部荷载作用下，薄壳结构会发生弯曲变形，产生弯曲应力。
合理设计薄壳结构的截面形状和支撑方式，可以有效地减小弯曲应力，提高结构的稳定性。
其次，设计薄壳结构需要注意的要点包括结构形状、材料选择和支撑方式。
薄壳结构的设计要点主要包括以下几个方面：1. 结构形状，薄壳结构的形状对其受力性能有重要影响。
合理选择薄壳结构的形状，可以使结构在受力时获得较好的受力性能，提高结构的承载能力。
2. 材料选择，薄壳结构的材料选择直接影响其受力性能和使用寿命。
合理选择材料，可以提高薄壳结构的强度和稳定性，延长结构的使用寿命。
3. 支撑方式，薄壳结构的支撑方式对其受力性能和稳定性有重要影响。
合理选择支撑方式，可以有效地减小结构的变形和应力，提高结构的稳定性。
最后，薄壳结构在建筑、桥梁、船舶等领域有着广泛的应用。
薄壳结构的应用范围主要包括以下几个方面：1. 建筑领域，薄壳结构在建筑领域主要应用于大跨度建筑和特殊形状建筑。
例如，穹顶结构、折板结构和双曲面结构等都是薄壳结构的典型应用。
2. 桥梁领域，薄壳结构在桥梁领域主要应用于特殊形状桥梁和大跨度桥梁。
薄壳结构
薄壳结构受力特点及天津博物馆案例分析班级：土木N073 学号：2007456791432 姓名：周峰近几年来，建筑师又在蛋壳的启示下，设计了小到自行车棚大到现代化的大型薄壳结构的建筑物。
这种建筑物既坚固又节省材料。
我国北京火车站大厅房顶就是采用这种薄壳结构，屋顶那么薄，跨度那么大，整个大厅显得格外宽敞明亮，舒适美观。
举世闻名的悉尼歌剧院也是一座典型而新颖的薄壳建筑。
薄壳结构壳，是一种曲面构件，主要承受各种作用产生的中面内的力。
薄壳结构就是曲面的薄壁结构，按曲面生成的形式分为筒壳、圆顶薄壳、双曲扁壳和双曲抛物面壳等，材料大都采用钢筋和混凝土。
壳体能充分利用材料强度，同时又能将承重与围护两种功能融合为一。
实际工程中还可利用对空间曲面的切削与组合，形成造型奇特新颖且能适应各种平面的建筑，但较为费工和费模板。
1．筒壳（柱面薄壳）：是单向有曲率的薄壳，由壳身、侧边缘构件和横隔组成。
横隔间的距离为壳体的跨度l↓1，侧边构件间距离为壳体的波长l↓2。
当l↓1／l↓2≥1时为长壳，l↓1／l↓22＜1为短壳。
2．圆顶薄壳：是正高斯曲率的旋转曲面壳，由壳面与支座环组成，壳面厚度做得很薄，一般为曲率半径的1／600，跨度可以很大。
支座环对圆顶壳起箍的作用，并通过它将整个薄壳搁置在支承构件上。
3．双曲扁壳（微弯平板）：一抛物线沿另一正交的抛物线平移形成的曲面，其顶点处矢高f 与底面短边边长之比不应超过1／5。
双曲扁壳由壳身及周边四个横隔组成，横隔为带拉杆的拱或变高度的梁。
适用于覆盖跨度为20～50米的方形或矩形平面（其长短边之比不宜超过2）的建筑物。
4．双曲抛物面壳：一竖向抛物线（母线）沿另一凸向与之相反的抛物线（导线）平行移动所形成的曲面。
此种曲面与水平面截交的曲线为双曲线，故称为双曲抛物面壳。
工程中常见的各种扭壳也为其中一种类型，因薄壳结构容易制作，稳定性好，容易适应建筑功能和造型需要，所以应用较为广泛。
蛋壳就是利用了薄壳结构原理，由于这种结构的拱形曲面可以抵消外力的作用，结构更加坚固。
薄壳原理的应用
薄壳原理的应用简介薄壳原理是指当被应力加载时，薄壳结构会通过分布弯曲和剪切应力来适应外部的负载。
薄壳原理广泛应用于工程设计和制造中，以实现轻量化、高强度、高刚度的结构。
本文将介绍薄壳原理的应用领域、设计原则以及其在实际工程中的具体应用例子。
应用领域薄壳原理的应用广泛涉及到多个领域，包括航空航天、汽车制造、建筑工程等。
下面针对这些领域进行详细介绍：1.航空航天领域：在航空航天领域，薄壳原理被广泛应用于飞机、火箭和卫星等结构的设计与制造中。
由于航空航天器对重量和空间的极高要求，薄壳结构的轻量化和高强度特性正好符合需求。
2.汽车制造领域：在汽车制造领域，薄壳原理被应用于车身结构的设计与制造中。
通过采用薄壳结构，可以达到减少车身重量、提高车辆性能和燃油经济性的目的。
3.建筑工程领域：在建筑工程领域，薄壳原理常用于设计和制造大跨度建筑、圆顶结构以及展览馆等。
薄壳结构不仅能够提供更大的空间使用效率，还能够创造出美观独特的建筑形态。
设计原则为了确保薄壳结构能够胜任外部负载，以下是一些常用的设计原则：•对称性设计：薄壳结构的设计应尽量保持对称性，以减少与外界载荷的不平衡。
对称性设计还能够提高结构的稳定性和均匀分布应力。
•弯曲应力与剪切应力的兼顾：薄壳结构在受到外部负载时，既会产生弯曲应力，也会产生剪切应力。
设计时需要兼顾处理两种应力，以确保结构的整体稳定性。
•物理性能和材料选择：薄壳结构的设计需要考虑材料的物理性能，如强度、硬度和耐久性等。
选择合适的材料可以提高结构的承载能力和延长使用寿命。
•结构优化：通过进行结构优化可以降低薄壳结构的体积和重量。
优化方法包括拓扑优化、参数优化和材料优化等。
应用实例1.飞机机身设计：在飞机设计中，采用薄壳结构可以减轻飞机的重量，并提高飞机的飞行性能。
薄壳结构的采用还可以提高飞机的耐久性和安全性。
2.建筑结构设计：在大跨度建筑的设计中，薄壳结构被广泛应用。
例如，鸟巢体育场的设计采用了薄壳结构，使得鸟巢能够在强风和地震等自然灾害中具有更好的抗力。
大跨度结构其结构体系有很多种
大跨度结构其结构体系有很多种，如网架结构、索结构、薄壳结构、充气结构、应力膜皮结构、混凝土拱形桁架等，常用于展览馆、体育馆、飞机机库等。
一.网架结构网架结构为大跨度结构最常见的结构形式，因其为空间结构，故一般称为空间网架。
其杆件多采用钢管或型钢，现场安装。
常见的为平面桁架、四角锥体和三角形锥体组成，其节点形式可分为焊接钢板节点和焊接空心球节点两种。
二.索结构索结构是将桥梁中的悬索“移植”到房屋建筑中，可以说是土木工程中结构形式互通互用的典型范例。
三.薄壳结构薄壳结构常用的形状为圆顶、筒壳、折板、双曲扁壳和双曲抛物面壳等。
圆形圆顶结构是轴对称结构，在轴对称荷载作用下，将只产生两种力：径向力和环向力。
径向力为沿经线方向的力，因其要平衡垂直向下荷载，所以必定为压力。
环向力为沿纬线方向的力。
圆形屋顶在垂直荷载作用下，上部的圆顶部分将受压收缩，其直径将变小，而下部近支承部分直径将增大，即上部将产生环向压力，而下部将产生环向拉力，中间将有一截面，为环向压力向环向拉力转变的交界线，该处的环向力为0，该截面称为“过渡缝”。
悉尼歌剧院格拉加尼亚修道院教堂上页下页四.混凝土拱形桁架混凝土拱形桁架在以前的工程中应用较多，但因其自重较大，施工复杂，现已很少采用。
目前最大跨度的拱形桁架为贝尔格莱德的机库，为预应力混凝土桁架结构，跨度为135.8m。
日本姬路市中心体育馆五.充气结构充气结构又称充气薄膜结构，是在玻璃丝增强塑料薄膜或尼龙布罩内部充气形成一定的形状，作为建筑空间的覆盖物。
对角跨长200m,由室内地面至顶高6.07m的东京穹顶，是不用柱子，只依靠室内外气压差来制成的膜屋盖结构，也是在日本最初用于多功能全天候的体育场，约30,000平方米超大椭圆形屋顶，采用悬索加强的充气膜结构。
其双向各配置14根共28根钢索，在其上张拉着涂有特富龙的玻璃纤维布。
请看充气膜的充气过程：六.应力膜皮结构应力膜皮结构一般是用钢质薄板做成很多块各种板片单元焊接而成的空间结构。
钢结构体系类型
钢结构体系类型
钢结构体系类型是建筑设计中常用的一种结构形式，由钢材构成的梁、柱和框架等构件组成。
钢结构体系类型可以根据其构造形式和应用领域的不同进行分类和描述。
首先，根据构造形式的不同，钢结构体系可以分为以下几类：
1. 钢框架结构：由钢材制成的框架组成，其中框架的主要承载力由悬挂的柱和梁来支撑。
这种结构形式常用于高层建筑、工业厂房和体育场馆等建筑物。
2. 钢筋混凝土组合结构：结合了钢材和混凝土的优势，利用钢材的高强度和混凝土的良好抗压性能，形成一种高效的结构体系。
这种结构形式常用于桥梁、大跨度建筑和高速铁路等工程。
3. 薄壳结构：由单层或多层薄钢板构成的结构体系，可以形成曲面、球面或双曲面等形状。
薄壳结构具有良好的承载能力和美观性，常用于体育场馆、展览馆和大型建筑群中的屋顶结构。
其次，根据应用领域的不同，钢结构体系可以分为以下几类：
1. 工业钢结构：主要用于工业厂房、仓库和物流中心等建筑，具有
较大的跨度和承载力，能够满足大空间内部布局和设备安装的需求。
2. 商业钢结构：主要用于商业综合体、购物中心和办公楼等建筑，
具有较高的空间利用率和可塑性，可以实现多功能和灵活布局。
3. 桥梁钢结构：主要用于公路桥梁、高速铁路桥梁和城市轨道交通
桥梁等建筑，具有较大的跨度和抗震性能，能够承受车辆和人流的重载荷。
总之，钢结构体系类型的选择应根据具体的项目需求和设计要求进行，结构工程师和建筑师可以根据不同的场景和目标来选择最合适的钢
结构类型，以确保建筑的安全性、经济性和功能性。
超大直径球幕影院薄壳混凝 土结构施工工法(2)
超大直径球幕影院薄壳混凝土结构施工工法超大直径球幕影院薄壳混凝土结构施工工法一、前言超大直径球幕影院薄壳混凝土结构施工工法是一种适用于建造大型球幕影院的施工工法。
本文将介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例，以提供读者参考和理解。
二、工法特点该工法的特点如下：1. 使用薄壳混凝土结构，可以实现大跨度的悬挑结构和无柱空间，满足球幕影院的特殊空间需求。
2. 施工工艺简便，能够快速完成大面积混凝土浇筑。
3. 结构重量轻，对基础要求低，节省造价。
4. 结构抗震性能好，能够满足场馆使用的安全要求。
5. 外观美观，结构形态多样，可以满足不同场地的建筑需求。
三、适应范围该工法适用于建设球形或半球形包围的超大直径球幕影院，例如科技展示馆、电影院、演艺场馆等场所。
四、工艺原理该工法的施工工艺原理主要包括以下几个方面：1. 结构设计：根据影院空间需求和结构要求，设计出球形或半球形的薄壳混凝土结构。
2. 梁柱系统：设计特殊的梁柱系统，以支撑和传力混凝土薄壳结构。
3. 混凝土浇筑：采用模板和钢筋网进行混凝土浇筑，根据设计要求控制浇筑厚度和质量。
五、施工工艺施工工艺主要包括以下几个阶段：1. 地基处理：清理场地，平整地基，进行基础施工。
2. 模板搭设：根据设计要求，搭设薄壳混凝土结构的模板。
3. 钢筋布置：按照设计要求，在模板内布置钢筋网。
4. 混凝土浇筑：将混凝土均匀倒入模板，控制浇筑厚度和质量。
5. 养护和拆模：待混凝土充分凝固后，进行养护和拆模工作。
六、劳动组织在施工工艺中，劳动组织应该合理布置，分工明确，确保施工进度和质量。
一般需要配备施工队伍、工程管理人员、技术人员等。
七、机具设备施工过程中需要使用的机具设备如下：1.基础施工方面：挖掘机、推土机、打桩机等。
2. 结构施工方面：脚手架、模板架、钢筋剪切机、混凝土搅拌机等。
八、质量控制为了确保施工质量达到设计要求，需要进行以下质量控制措施：1. 模板和钢筋的质量检查：确保模板和钢筋符合设计和施工要求。
薄壳结构的建筑特点有哪些
薄壳结构的建筑特点有哪些薄壳结构的建筑特点有哪些薄壳结构就是曲面的薄壁结构，按曲面生成的形式分为筒壳、圆顶薄壳、双曲扁壳和双曲抛物面壳等，材料大都采用钢筋和混凝土。
下面是店铺给大家整理薄壳结构的建筑特点有哪些的简介，希望能帮到大家!薄壳结构的建筑特点壳体结构具有十分良好的承载性能，能以很小的厚度承受相当大的荷载。
壳体结构的强度和刚度主要是利用了其几何形状的合理性，以材料直接受压来代替弯曲内力，从而充分发挥材料的潜力。
因此壳体结构是一种强度高、刚度大、材料省的即经济又合理的结构形式。
除以上几种空间结构外，尚有组合网架结构、预应力网格结构、管桁结构、张弦梁结构、点连接玻璃幕墙支承结构、索穹顶结构等几种常用空间结构，都有自身的特点和实用范围。
比如点连接式玻璃幕墙支承结构能利用玻璃的透明特性追求建筑物内外空间的沟通和融合，人们可以透过玻璃清楚地看到支承玻璃面板的整个结构系统，使这种结构系统不仅起到支承作用，而且具有很强的结构表现功能;索穹顶结构则完全体现了fuller关于“压杆的孤岛存在于拉杆的海洋中”的思想，是由连续的拉索和不连续的压杆组成的一各受力合理、结构效率极高的结构体系。
薄壳结构的简介建筑学上的术语。
壳，是一种曲面构件，主要承受各种作用产生的中面内的力。
薄壳结构就是曲面的薄壁结构，按曲面生成的形式分为筒壳、圆顶薄壳、双曲扁壳和双曲抛物面壳等，材料大都采用钢筋和混凝土。
壳体能充分利用材料强度，同时又能将承重与围护两种功能融合为一。
实际工程中还可利用对空间曲面的切削与组合，形成造型奇特新颖且能适应各种平面的建筑，但较为费工和费模板。
薄壳结构的优点是可以把受到的压力均匀地分散到物体的各个部分，减少受到的压力。
许多建筑物屋顶都运用了薄壳结构的'原理。
薄壳结构的分类1.柱面薄壳：是单向有曲率的薄壳，由壳身、侧边缘构件和横隔组成。
横隔间的距离为壳体的跨度l 1，侧边构件间距离为壳体的波长l 2。
当l 1/l 2≥1时为长壳，l 1/l 22<1为短壳。
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空间结构在工程中的应用摘要：随着科技的日新月异的发展，空间结构在工程中的应用也越来越多，占着很重要的位置。
空间结构指结构构件三向受力的大跨度的，中间不放柱子，用特殊结构解决的叫做空间结构。
有以下五种类型：网架结构、悬索结构、壳体结构、管桁架结构、膜结构。
下面让我们看一看空间结构在工程中的应用。
关键词：空间结构；应用；发展1、研究空间结构在工程中的应用的意义1.1空间结构在国内外科技创新发展概况和最新发展趋势当今国际新型空间结构发展的热点当属张拉整体结构体系、膜结构、玻璃采光顶钢网壳等轻型体系。
1.1.1张拉体结构体系1962年美国著名建筑大师R.B.Fuller提出张拉整体概念，并创造了Tensegrity 一词。
Fuller将此形象地定义为使压杆成为拉杆海洋中的孤岛。
1984年美国D．H．Geiger利用此概念构造了连续受拉索和不连续的压杆组成的预应力空间结构索穹顶，1988年用于汉城奥运会体育场馆与击剑馆以来，世界上已建索穹项十余幢。
美M．ELevy和T．EJing设计的1996年亚特兰大奥运会主场馆，平面尺寸240×192m，更是得到了世界各国的瞩目。
IASS--2004大会共有20多篇与此相关的论文。
主要研究开拓新的结构型式、结构体系的判定、找型分析的运动学和静力学方法、预应力模态和优化设计、温度效应分析、稳定问题、施工成形技术全过程分析等。
IASS委员会执委法国R．Morro经过十年研究，于2003年出版了索穹顶的专著，认为该类体系为结构的未来；2002年日本K．Kawaquchi等在Chiba建造了一对张拉整体框架，上有薄膜屋面，用以研究温度变化对结构的影响。
1.1.2 模结构膜结构以其造型千姿百态、施工安装快速、自重轻、透明度较好等优点受到建筑界的青睐，近十余年来在国内外得到较迅速发展。
IASS--2004大会就有12位教授应大会邀请作了“膜结构在中国的发展与现状”的报告。
在世纪交接之际，在英国伦敦格林尼治半岛出现的直径365米的千年穹顶，在12根100m高的钢桅杆悬吊中更显得挺拔雄伟，夜光中甚是光彩夺目；2003年巴西在露天剧院上建造了两个不对称的柔性边界的锥形膜屋盖结构，长70m、宽50m 为巴西最大的柔性边界膜结构。
还有法国里昂机场候机楼，采用骨架式膜结构，投产快、使用效果良好，半年内即收回成本，甚得业主的欢迎。
以及罗马体育场，白色的雕塑群与白色膜屋盖相伴，令人意气风发、耳目一新。
1.1.3玻璃采光顶与玻璃结构现今空间结构向透明与轻型两方向发展，很自然玻璃材料更吸引建筑师的目光。
室内采光的渠道不仅是从门窗和玻璃幕墙，现已进一步发展到在大跨房屋上采用玻璃采光顶。
有关玻璃的应用分为两类，一是玻璃作为非承重构件的屋面、幕墙等，另一是玻璃直接用作承重结构材料。
当今主要是作为覆盖材料有了较多的应用，有关其结构支撑体系有不少问题正在研究。
1998年建成的德国柏林DZ银行以其大曲率的玻璃采光顶而闻名。
值得重点提及的是随团重点考察的正在施工的意大利米兰新博览会工程，被称为目前欧洲规模最大和建造最快的建筑。
整个博览会工程占地120公顷，建筑面积53万平方米，施工周期仅30个月。
共8个展览馆，6个单层(240×160m)、2个双层(240×120m)。
端部飘扬着高39m的海洋波帆，展览馆中央通道上为1200×32m的波浪帆。
整个工程如乘风波浪、汹涌澎湃、雄伟壮观，显示了玻璃采光顶钢网壳空间结构的风采；2002年建成的柏林LehrterBahnhof铁路车站，也引人注意。
玻璃作为结构材料问题已有少量研究探索。
1998年曾作过玻璃拱，现有德国L¨Blandini，W．Sobek设计建造了直径8．5m的玻璃穹顶，厚度仅10mm,是成功的尝试。
有关其材料力学特性、节点、支座等系列问题尚有待于研究，前景如何尚无定论。
1.2空间结构的应用对社会发展的作用空间结构建筑的发展推动了社会的发展，它大大地改变了人们的生活场所，为人们的生活带来了很大的改变，是我们不可或缺的一部分。
2、空间结构的研究内容2.1具体研究开发内容和要重点解决的关键技术问题当今国际空间结构科研的焦点当属抗震分析及动力稳定性、结构控制、抗风设计、结构损伤识别。
以上四方面均属于大跨空间科技前沿课题，为国外关注的焦点与难点。
2.1.1 抗麓分析硬动力稳定性弹性阶段抗震分析：有关抗震分析现研究较多的是多维地震输入、动力分析中结构阻尼的取值、上部结构与支承体系共同工作等问题。
日本建筑学会于2003年专门组织了结构阻尼比评定委员会，对205幢多高层建筑进行阻尼比实测，其中钢结构137栋，钢与混凝土组合结构43栋，混凝土结构25栋，系统分析了个各参数影响，给出了阻尼比简化计算公式。
虽然没有包括大跨结构，但钢结构的结果可以参考。
日本Y．Taniguchi用1．8X2．1m的双层柱面网壳模型对有薄膜屋面与无屋面覆盖两种情况的阻尼比进行了对比。
日本T．Kumaqai等以单层球面网壳为例，研究了单维输入与水平竖向同时多维输入阶跃荷载的动力响应时程的区别，得出了需对网壳进行多维分析的结论。
弹塑性性能及动力稳定性：对于结构的弹塑性性能及动力稳定性等集中在强震作用下弹塑性响应及动力稳定性。
在强烈地震作用下，大跨空间结构的弹塑性分析现处于初始研究阶段。
主要研究弹塑性分析方法、内力位移响应规律、在强震下结构的变形能力与耗能能力、破坏机理、可能的动力失稳破坏。
后者主要研究动力稳定性的判别方法，空间结构动力稳定性的临界荷载等问题。
2.1.2 结构摄动控翻。
结构振动控制虽可追溯到百年之前已出现的基础隔震，但现代结构控制理论的提出与建立仅是近30余年的事，至今结构控制仍处于研究阶段。
意大利GC．Giuliani对国际结构振动控制研究现状作了综述。
除了被动控制有一定应用外，其他主动控制、半主动控制、混合控制均仅属于起步阶段，国外仅有少数几个实例。
大跨空间结构虽然受力性能好，在一些地震中经历了考验(如日本阪神大地震中网壳结构)，但由于作为公共建筑更广泛的社会影响，进行振动控制更显得必要。
由于空间结构自由度甚多、频率密集、往往是高阶振型对动力响应贡献较大，空间受力特性明显，因此如何对大跨空间结构进行有于效的振动控制是当今国际研究焦点之一，更是处于初始起步期。
2.1.3 风致响应分析由于索膜轻型结构对风作用敏感，如何考虑气流与结构的相互作用(流固耦合效应)是空间结构研究难点之一。
对于索膜结构，随着结构变形风荷载明显变化，若仅按经验估计的一个风振系数，显然不符合实际，更不可能涉及气动失稳问题。
现一般在有条件情况下尽量作风洞试验，但大量做试验终究是成本高，难以普及。
近几年提出的数值风洞方法是很有前途的新动向。
现在研究对流固耦合效应正确模拟的计算模型，已在桥梁颤振分析中应用。
英国J．Buton等对几个1：100锥形膜屋盖进行风洞试验，研究了流体与膜结构之间的耦合效应，找出随结构变形风荷载变化情况，并与数值风洞分析结果相比较。
意大利GBartoli等对希腊Piraeaus靠海的新奥林匹克足球场屋盖进行了边界层风洞。
该屋盖有14个悬臂钢格构支承，跨度33m。
试验研究了各方向的来风的影响，找出空气动力系数平均值、标准差、最大最小值，并在时域中进行动力响应分析，研究了可能引起的共振作用。
2.1.4 结构损伤识别虽然该学科已有几十年研究历史，但由于结构的离散性、实测及理论上的难度，虽已有一些理论分析方法和研究成果，但至今尚还没有公认的较简单实用方法。
所以仍属于科技前沿课题。
近年各国更感到进行工程结构损伤识别的重要性，如美国联邦高速公路行署报告中指出美国有42％公路桥有大小不同的损伤，为预防破坏需要限制车辆载重、通行量和维修。
此外亦有些房屋建筑破坏的实例。
因此结构损伤识别更成为国际科研焦点之一。
对结构损伤识别必定基于实测数据的基础上。
在静力响应数据和动力响应数据两类中，由于前者对实际建筑加至同样数量级的荷载的困难及测得数据的局限性等缺陷，现国际上均倾向于基于动力测试的结构识别。
基于动力测试数据基础上的结构损伤识别方面，现研究较多的是集中在基于传统数学的动力特性参数分析法和基于神经网络的智能化信息处理系统。
西班牙A．Samartin采用动力测试数据，基于频率、振型、刚度变化，针对金属壳板结构与混凝土结构两类体系，提出了结构损伤识别方法。
第一类体系按三级识别，即影响结构安全度的裂缝、局部裂缝和影响耐久性的表面裂缝。
第二类混凝土结构由于材料不匀质、有细小裂缝时其频率与振型等特征参数的变化难以在实测中反映出来，所以难度更大。
2.2 空间结构的创新刚柔性组合空间结构是空间结构的一个重大创新。
由刚性基本单元和柔性基本单元组成(也可称杂交构成)的空间结构可称为刚柔性组合空间结构，它可充分发挥刚性与柔性建筑材料不同的特点和优势，构成合理的结构式．因此，刚柔性组合空间结构是今后、特别是现代空间结构发展的一个重要趋向。
2.2.1 由板壳单元(为主)和索单元组成的刚柔性组合空间结构。
现只有一种具体结构形式，即悬挂薄壳。
单向单层悬索在挂混凝土屋面小板的同时另加适量超载，灌缝形成整体后，再把超载卸去，即可构成预应力悬挂薄壳结构．对鞍形索网结构，在挂板、灌缝后可对承重索施加预应力，也可构成悬挂薄壳结构。
2.2.2 由杆单元(为主)与索单元组成的刚柔性组合空间结构，有四种具体结构形式预应力网架(壳)：通常在网架下弦的下方、双层网壳的周边设置裸露的预应力索，以改善结构的内力分布，降低内力峰值，提高结构刚度，可节省用钢量。
1994年建成的六边形平面对角线长93．6m清远体育馆采用六块组合型双层扭网壳，在相邻六支座处采用了六道预应力索。
1995年建成的缺角八边74．8m×74．8m 攀枝花体育馆，采用双层球面网壳，在相邻八支座处设置八榀平面桁架，其下弦选用了预应力索。
采用预应力网架(壳)比非预应力网架(壳)可节省钢材用量约25％。
斜拉网架(壳)：在网架、双层网壳的上弦之上，设置多道斜拉索，相当于在结构顶部增加了支点，减小结构的跨度，提高刚度．而且斜拉索尚可施加预应力，改善结构内力分布，节省钢材耗量．二十世纪八九十年代斜拉网架(壳)在我国已开始获得推广应用．代表性的工程有：1993年建成的新加坡港务局仓库采用4幢120mX 96m六塔柱、2幢96m×70rn四塔柱斜拉网架。
1995年建成的山西太旧高速公路旧关收费站采用14m×65m独塔式斜拉双层。
2000年建成的杭州黄龙体育馆中心体育馆，采用月牙形50m×244m双塔柱斜拉双层网壳。
张弦立体桁架：以立体桁架替代张弦梁的上弦梁便构成张弦立体桁架。