大跨度双层网壳屋盖结构的设计
钢结构大跨度屋盖设计与施工
钢结构大跨度屋盖设计与施工随着建筑技术的不断发展，钢结构大跨度屋盖在现代建筑设计与施工中扮演着重要的角色。
钢结构的优势在于其高强度、轻质化和可塑性等特点，使得它成为大跨度屋盖的理想选择。
本文将探讨钢结构大跨度屋盖的设计与施工，从材料选择、结构设计到施工过程中的关键问题进行讨论。
一、材料选择在钢结构大跨度屋盖的设计与施工中，材料选择是决定屋盖性能和质量的关键因素之一。
常用的钢材有普通钢和高强度钢两种，根据实际应用需要选择不同的材料。
一般来说，大跨度屋盖在承载能力上需要使用高强度钢材，通过使用更轻薄的材料，可以减少结构自重，提高整体的抗震性能。
二、结构设计在设计大跨度屋盖的钢结构时，需要考虑多个参数，如最大跨度、荷载要求、施工方法等。
首先，根据屋盖的跨度大小来确定合适的结构形式，如梁、桁架或折皱屋盖等。
梁式结构适用于中小跨度，而大跨度屋盖常采用桁架结构，通过桁架的布置来平衡荷载以及提高整体的稳定性。
其次，在钢结构屋盖的设计中，需要考虑荷载要求，包括永久荷载和可变荷载。
永久荷载主要是屋盖自重以及延伸器件重量，可变荷载则是指人流、雪、风荷载等。
根据荷载要求进行结构分析和计算，确定合适的截面尺寸和材料。
最后，施工方法在大跨度屋盖的设计中也非常重要。
由于钢结构屋盖通常需要在现场焊接和组装，因此合理的施工方法能够提高施工效率和质量。
工程师需要制定详细的施工方案，并根据具体情况进行优化。
同时，还需要注意安全施工，确保工人在高空作业时有必要的防护措施。
三、施工过程中的关键问题在钢结构大跨度屋盖的施工过程中，还存在一些关键问题需要重视。
首先是预制构件的精准度问题。
由于大跨度屋盖中涉及到很多组件的焊接和组装，构件的加工和现场拼装需要非常精确，以确保整体结构的质量和稳定性。
其次是焊接的技术要求。
焊接是钢结构大跨度屋盖施工中非常重要的一环，焊接质量直接影响到结构的可靠性和安全性。
因此，在施工过程中需要严格控制焊接工艺参数，保证焊缝的质量，减少焊接缺陷的出现。
3.网壳结构(上)
四角锥柱面网壳的主要形式
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三角锥柱面网壳 抽空三角锥柱面网壳
双层柱壳的 上下弦杆可能 都受压。
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四、椭圆抛物面网壳网格形式
试分析下列网格的划分特点
三向型
单斜杆型
联方型
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五、双曲抛物面网壳网格形式
正交正放型
正交斜放型
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六、局部双层网壳网格形式
单层网壳的承载力主要由稳定控制，材料的实 际工作应力仅为允许应力的1/10~1/6。
1）单层柱面网壳
单斜杆型柱面网壳
人字形柱面网壳
刚度较差，适用于中、小型网壳
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悉尼国际水上运动中心 50
双斜杆型
联方型
三向网格型
双斜杆型连接复杂 联方型网格刚度差 三向型网格刚度最好
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为提高刚度和稳定性，对于长柱壳应设横向肋
汉堡博物馆庭院
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2）双层柱面网壳 主要有交叉桁架体系和四角锥、三角锥体系。
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球面网壳的网格划分 主要有6种形式： • 肋环型 • 施威德勒型 • 联方型 • 凯威特型 • 三向网格型 • 短程线型
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1）肋环型 (Rib-Ring System)
只有经向和纬向杆件，大部分网格呈梯形 除顶部节点外，构造简单 杆件承受弯矩，整体刚度差 适用于中、小型网壳
试分析图中有几种杆件和节点形式？
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4）三向网格型 (Three-way System)
几何构成方法 • 在球面的水平投影面上，将跨度
n等分，作出正三角形网格，再 投影到球面上（小矢跨比） • 在球面上用三个方向、相交成60 度的大圆构成（大矢跨比）
特点 受力性能好，外形美观，适用于大、中型网壳
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分析大跨度建筑结构形式与设计
分析大跨度建筑结构形式与设计随着我国社会主义市场经济的进步和发展，建筑事业在我国的地位越来越重要，建筑事业不仅能够推动我国经济事业的发展，同时还对提高我国国民的生活水平有着重要作用。
建筑工程与人们的生活、工作密切相关，因此建筑企业在建筑工程施工建设的过程中必须要保证其建设质量，确保建筑工程的安全性以及使用寿命。
大跨度建筑结构形式是建筑工程中常见的一种结构形式，其设计的好坏直接影响着建筑工程的整体质量，相关建筑企业必须要对其引起高度重视。
标签：大跨度;建筑结构;形式;设计大跨度建筑结构是指横向跨越60m以上空间的建筑结构，常用于体育馆、大会堂、影剧院、候车室、大跨度厂房、大型仓库、飞机装配车间等建筑工程中。
随着社会的发展，大跨度建筑的功能越来越多，形态也多种多样，这就要求在大跨度建筑结构设计时，必须要高度重视其设计质量，以此保证其功能的完整性以及使用的安全性。
目前常见的大跨度建筑结构形式有薄膜结构、网架结构、薄壳结构、悬索结构、网壳结构等，不同的结构形式其对设计的要求也一样，在设计中应该注意的问题也不尽相同，因此设计人员必须要对每种大跨度建筑结构形式详细了解。
本文主要从薄膜结构、网架结构、薄壳结构、悬索结构、网壳结构等几个方面对大跨度建筑结构形式与设计进行了分析。
一、大跨度建筑结构形式与设计（一）薄膜结构薄膜结构又称织物结构，它是上世纪五十年代逐渐发展起来的一种大跨度建筑结构形式，其主要构成材料是质量高、性能好的柔软织物。
通过薄膜内的空气压力或是利用柔性钢索、刚性支撑结构使薄膜产生一定的预张力，以此形成能够覆盖较大空间且具备一定刚度的建筑结构体系。
若以支撑方式对薄膜结构进行分类，可将其分为四类：第一类是空气膜结构，简而言之就是在建筑结构的内部充注空气。
屋面结构的拱度相对较低，其目的在于减小气压，在设计薄膜结构时往往需在建筑物的对角线方向设置交叉钢索，这对保证薄膜结构的稳定性有巨大作用。
气胀式的薄膜结构是指将膜材制成密封的圆形双层结构或是半圆形圆筒，再在其中充注空气，形成飞碟状和半轮胎状。
大跨度空间结构工程实例分析-上海科技馆
人们对于椭球体空间结构设计，首先想到国内相当普及和成熟的大跨 度双层网架或双层网壳结构体系。但是，这种结构体系由于体积庞大， 自重大，防锈维护费用高，空透性差。经计算其空透率达不到40%，显 然不能满足科技城的高科技设计理念，也不能满足椭球体建筑的节能 技术要求。本工程采用高科技含量大的单层铝钛合金薄壳结构体系。
这种薄壳结构体系选用250mm至300mm高的6061-T6铝钛合金工字形梁， 节点形式为板式节点，板平面为圆盘形，用高强度不锈钢锁紧螺栓作固接， 形成一个个三角，拼成椭球体薄壳结构。设计软件对52种不利工况荷载作 用计算，离椭球体原点的最大绝对位移不超过75mm，相邻节点之间垂直 于球体表面最大的位移不超过25mm。与实际变形测量基本相符。按比例 测算，椭球体薄壳结构层比同体积的鸡蛋壳还要薄。使得结构轻巧，空透 性好，艺术观赏性强，具有显著的社会效益和经济效益。
竖向荷载作用下分析
因洞口对结构整体刚度有较大 削弱，选取大门框附近的区域 作为结构强度分析的研究对象 具有代表性，故选取右图示结 构平面图中部位A的部分构件 作为研究对象。
竖向荷载作用下分析
根据所选取的研究对象， 对其节点编号、杆件编号 如图所示。
竖向荷载作用下分析
在竖向荷载作用下，网壳结构的变 形图如右图所示，网壳的相应节点 位移如下表所示。 为研究结构的传力机制，利用有限 元软件进行了三种支承条件下的肋 向、环向杆件的应力分析，并统计 了最大拉(压)应力，这些杆件均在 门洞附近。 表 网壳节点z向位移(cm)
设计中的技术创新和成就 施工过程中采用的新技术
设计中的技术创新和成就有：
(1)科技馆智能化系统(BAS、CAS、OAS等)设臵齐全，设备选型 先进实用。使得科技馆称得上真正名副其实的科技建筑； (2)单层网壳椭圆球体,球体空间巨大，球体结构杆件为铝型材， 设计对网壳进行强度、稳定、抗震等方面的科研分析，在取得成果 的同时用于设计，效果显著； (3)设计和施工采用预应力技术，在混凝土构件中预先建立一定 值的压应力，以抵抗裂缝过多出现和开展，达到大跨度，薄楼板， 高强度，满足了展馆的使用要求； (4)虹吸排水系统，为保证屋面雨水排水系统安全、可靠，同时 不影响建筑的整体造型和美观，设计选用了虹吸排水系统，不但可 迅速排除屋面雨水，而且解决了雨水管与建筑装修的矛盾，节省了 上百根重力流排水管； (5) 空调冰蓄冷技术。
刍议大跨度建筑结构形式与设计
刍议大跨度建筑结构形式与设计摘要]随着建筑行业的不断发展，让人们的生活中逐渐出现的大跨度建筑的身影，体现了当前建筑行业发展水平，也标志着国家建筑科学水平，同时也是我国建筑行业发展前景与目标。
大跨度建筑形式种类有很多，这需要根据客户实际需求进行设定，进而形成多种的空间结构，不同建筑所要求的建筑结构也有所不同，本文围绕大跨度建筑结构，进行大跨度建筑结构设计手段与方式的分析。
关键字：大跨度建筑；网架结构；网壳结构；膜结构引言随着科技水平的不断提升，进而让建筑物的形式变得逐渐多样化起来，而且为了让建筑需求得以满足，诸多类型的建筑如春笋般冒出来，逐渐成为了建筑行业的热门关注焦点，但是因为大跨度建筑所具有的特殊性，又让它在设计方面面临着一定程度的问题与挑战，对建筑材料和形式等也有一定要求。
网架结构形式网架结构就是采用杆件材料进行一定形式的节点连接所形成的新型空间结构。
它所具有的优势是具有较大的刚度，重量相对较小，在地震工况作用下表现出良好的受力性能等。
在体育场馆而后展览中心等这样的大型建筑物中应用网架结构的话，在视觉上有十分良好的体验。
网格结构的分类有两向锥体、三角锥体、四角锥体以及六角锥体的网架结构，其特点如表1 所示：表1 网格结构种类及其特点分析图2 - 某大剧院双曲面与倒锥面结合的网壳结构在施工建设过程里，作为主要受力基础的便是杆件，其排列组合是按照一定规律所进行的，进而就让其具有一定结构的构架得以形成，网壳结构的特点是传力性能良好并具有较强的压力感。
一般情况下，壳体结构的形状与其结构强度、刚度之间有一定联系，不同形状所对应的横截面会有差异，所需要运用的材料耗能较低，结构形式低，再加上其静载程度低，就能让壳体结构变得很薄，但是其承载力却能满足其实际需求，因此就考虑经济方面，符合需求的同时该种结构会更划算。
分析壳体结构的受力情况来说，受力情况一般包括单面、折板以及双面等类型，但是在运行的实际过程里，通常都是对不同形式进行组合，进而将结构形式配比为多层，就以著名的悉尼歌剧院为例来说，它就是由大型壳片结构建设而成的，这种形式在我国的一些大型建筑物中也普遍采用，例如体育馆和礼堂等，这些建筑的东西跨度虽然较大，但是其基本结构形式与相关要求也是相符合的。
大跨建筑结构构思与结构选型作业——张拉结构体系屋盖模型实验
【实验目的】通过动手制作及准备过程了解其形态分类、力学特点、组合与演化方式 【实验材料】线、绳、纸板、金属丝等 【实验要求】选取一种张拉结构原型，通过参数调度，演化出不少于三种组合方式和形象。
【报告正文】 一．结构原型 拱壳结构 （1）拱-壳杂交钢结构通过拱
将整个网壳划分为若干局部区段，利用拱结构 整体刚度大、稳定性好的优点，一方面使网壳 结构在变形后内力重分布，提高了结构出现整 体失稳时的承载力；另一方面抑制了局部区域 失稳的扩散，降低了网壳结构对缺陷的敏感 性。（2）网壳结构对拱结构的侧向稳定也有很 大帮助。因此，拱-壳杂交钢结构的整体稳定 性较纯网壳结构有很大提高（如图 1 所示）。
高结构刚度。由于轮辐式悬索结构，特别是柔
性轮辐式张拉结构，空间尺度大、自重轻、受
力合理、极限承载力高并且建筑造型轻巧新
颖，已广泛应用于各种大型复杂的工程中。
图2
二．演化方式 1、索壳组合 把柔索与硬壳结合而成的索壳混合结构是改善索系刚度与稳定性的有效办法之一。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2、索杆组合结构 由拉索与压杆组合成各种形态，索的拉力经过一系列中介压杆而转变方向，使拉索与压杆 借其交织产生空间刚度。最后靠杆对索施加预应力，使索直网紧，达到预定的要求。
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3、双层车辐式张拉结构 在车辐屋盖的柔性结构部分中,径向索、飞柱和环索为主要受力构件,上、下弦径向索之间 的连接索为次要构件。
三．制作体会
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悬索结构类型虽多、式样各异，但其原理与特性却相同， 具有下列共同的优点： 1、受力性能优良 用柔索建立刚性屋面的问题已基本解决。在设计之初就要慎重选择屋盖的几何形状，以 保 证悬索结构的刚度与稳定性。一般规律是双层索系优于单层索系，同向双曲面由于单向曲面， 反向双曲面优于同向双曲面，预应力者优于非预应力，轻屋面优于重屋面。 因之，反向双曲预应力索网是理想的悬索结构型式。其刚度极大，变形很小，结构稳定性 强，屋面排水性能好，抗振性能好，自重轻。 2、非常经济 无论耗钢量、结构重量、造价等各个方面，都是跨度越大越经济。因为小跨的钢索锚固、 边缘构件与支承结构费钱，并不经济。一般悬索结构用于 60m 跨以上。 同时应当注意，悬索结构的经济性只有在合理的型式与屋面材料条件下才充分显示出来。 3、施工简便 索轻，无需满堂鹰架，除预应力张拉设备外，一般施工机械设备即能满足要求。 4、平面适应性强，造型优美 几乎任意形状的建筑平面与体型都可适用悬索结构，且其造型新颖、多样、优美。边缘构 件与支承结构不同，悬索结构的整个建筑体型与空间就不同，它们完全取决于前两者的型式与 组成，而悬索仅仅是一层外皮。这是设计者必须重视的。 通过模型的制作，我更深入地了解了拱壳结构和张拉结构形式，并对其形态、受力特点、 组合及演变方式有了全新的认识，并对这两种结构各部位的受力情况有了亲身的感受，结合老 师对其的讲解，理论联系实际，便于日后在设计中应用。
大跨度房屋钢结构设计与分析
大跨度房屋钢结构设计与分析摘要：当今社会经济飞速发展,人民生活水平日益提高,世界各国纷纷筹划建造更大、更高、更长的各种超大型复杂结构物。
来满足人们对生活空间的追求。
大跨度房屋钢结构设计是经济和社会发展的需要。
本文介绍了大跨度钢结构设计的现状和大跨度房屋主要的钢结构划分，分析了大跨度房屋钢结构的设计要点。
关键词：大跨度，房屋，钢结构，设计要点引言与其他材料的结构相比,钢结构具有材料强度高、结构重量轻;结构的塑性韧性较好;钢结构的制造简单施工周期短等优点。
我们在进行钢结构设计时,应当从工程实际出发,合理选用钢材,选择高强度、具有较好经济指标的钢材;在结构方案选择上,应尽可能采用标准化、模数化的结构布置;在连接设计中,应选用构造简单、传力直接的节点形式,并应满足构造要求;另外,在钢结构设计中,还应保证钢结构在加工、运输、安装和使用过程中的强度、刚度和稳定性要求,并应针对钢结构的实际,满足防火、防腐的要求。
宜优先选用通用的和标准化的结构和构件,减少制作、安装工作量。
一、大跨度钢结构设计的现状与设计其他形式的钢结构一样，大跨度钢结构设计主要解决结构体系设计、构件设计及连接节点设计等方面的内容。
与其他形式钢结构不一样的是，大跨度钢结构体系几何与材料非线性影响突出，延性性能成为其体系、构件、节点的安全控制因素。
在工程实践中，设计技术人员迫切需要设计规范提供明确的大跨度钢结构计算分析理论与设计方法、与现代计算技术相应的工程实用计算软件以及明确的结构承载力与变形能力安全控制指标。
我国现行钢结构及相关设计规范( 程) 对体系、构件及连接节点等三个层次设计的现状可简单总结如下:1、在计算理论与设计方法方面，现行钢结构及相关设计规范( 程) 对计算理论与方法的规定，相当程度是基于手算或平面简化计算技术，对于空间受力的大跨度钢结构体系缺乏适应性。
此外现行钢结构及相关设计规范( 程) 对连接设计有计算公式，对节点设计缺乏明确的计算理论和方法。
网壳结构之国家大剧院
梁架： 平面外刚 度极差， 因而构件 的起扳、 搬运、起 吊难度颇 大
连系梁
连杆采用钢管， 短轴梁架之间 腹杆 连杆节点采用 铸钢节点连接， 长轴梁架连杆 采用钢套筒连 接。
斜撑：结构中斜撑的布置对 结构荷载的合理传递起很大 的作用。所以，对斜撑进行 优化，选择合理的布置，在 应力集中处尽量使受压杆成 为受拉杆。
空间、流线
入口处采取下沉式 处理。避免因太多人 流而打破整个地面环 境的和谐。国家大剧 院地下最深处为-32.5 米，相当于往地下挖 了10层楼的深度 。
入口大厅
建筑造型艺术
整个建筑的形式是纯粹的。 建筑采用巨大的外壳将内部分散的功能空间全部包起来，形成一个统 一的整体，外部为钢结构壳体呈半椭球形 。东西方向长轴长度为 212.20米，南北方向短轴长度为143.64米，建筑物高度为46.285米， 比人民大会堂略低3.32米，建筑最深部分达到-32.5米，有10层楼那 么高。 建筑外壳由18000多块钛金属板拼接而成，面积超过30000平方米， 18000多块钛金属板中，只有4块形状完全一样。钛金属板经过特殊 氧化处理，其表面金属光泽极具质感，且15年不变颜色。中部为渐开 式玻璃幕墙，由1200多块超白玻璃巧妙拼接而成。巨大的玻璃外壳保 证了内部空间的采光。 国家大剧院造型新颖、前卫，构思独特，是传统与现代、浪漫与现实 的结合。 从尺度上看，所有空间都采用大尺度，这样符合剧院建筑的功能，不 会给人压抑感。
结构与造型
剧院建筑往往要求有较大的空间，所以对于屋 顶的尺度有较高的要求。只有空间受力的结构 体系才能够很好地解决大跨度屋盖的问题，而 且只有空间体系的结构才能组成富有造型特点 的屋盖形式 。网壳结构正很好的解决了这一 点。
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大跨度双层网壳屋盖结构的设计前言：大跨度的双层网壳由于其整体性好，覆盖空间大，耗钢量省、施工方便等优点，越来越多的作为工业建筑、体育馆、会馆等结构的屋盖结构。
这类结构为空间多自由度铰接体系，具有杆件多、节点多，动力性能极为复杂等特点。
本文通过一个工程实例，分析了该类结构体系的主要静力和动力特性，对在设计中起控制作用的水平和竖向地震作用进行了较详细和全面分析和研究。
最后，对必不可少的抗震构造措施进行简要介绍。
【关键词】双层网壳；支承体系；竖向地震；抗震性能；抗震构造工程概况某水泥厂石灰石均化库的屋面圆形楼盖的直径为102.00m，球型壳体球径为58.07m，矢高30.30m，楼盖支座高度5.52m；屋面楼盖的结构形式采用双层球面网壳，网格采用正交四角锥系，肋环型布置，环向数为，径向为，支座数为32个。
网壳厚度为m。
竖向支承系统由钢筋混凝土柱和混凝土环梁组成。
结构分析和设计分析模型：本工程利用Autodesk公司的AutoCAD软件建模，采用北京建研院pkpm系列工程设计软件的PMSAP软件进行计算分析。
网架的杆件采用空间铰支杆单元来模拟。
网壳支座节点与混凝土柱采用固定铰支座。
荷载作用：荷载工况主要包括恒荷载、活荷载、风荷载、地震作用和温度作用，各项荷载的取值如下：1）恒荷载（DL）：杆件自重由程序自动计算。
屋面板自重0.25为kn/m2,按照屋面板的面积折算为集中力作用于网壳上弦的节点上。
2）活荷载（LL）：屋面检修活载：0. 50 kn/m2,积灰荷载：0.50 kn/m2,雪荷载0.625 kn/m2。
取三项活载中最大的雪荷载进行设计。
按照屋面板的水平投影面积折算为集中力作用于网壳上弦的节点上。
3）风荷载（WL）：场地的基本分压为0.563kn/m2, 地面粗糙度类别为B 类。
风荷载体型系数按照建筑结构荷载规范（GB50009-2001）（2006年版）中表7.3.1中第35款旋转壳顶中f/l=30.3/102>1/4的情况下相关公式进行计算。
4）地震作用（E）：拟建场地的地震设防烈度为八度（0.30g），设计地震分组为第二组。
场地类别为III类。
场地特征周期为0.55s。
建筑结构的阻尼比取0.03。
5）温度荷载（T）结构的温差取50℃，+30℃，-20℃。
设计准则：本工程设计使用年限为50年，建筑结构安全等级为二级。
结构重要性系数为1.0。
综合考虑结构的安全和经济，确定构件应力比的控制原则为：主要构件的应力比不大于0.9.次要够构件的应力比不大于0.95。
主要构件指竖向支承构件，包括混凝土框架柱、上弦肋杆。
其他按照次要构件考虑。
结构静动力性能静力分析结果：结构在恒载作用下的竖向挠度如下图所示，可以看出，网壳顶点的位移是最大的。
恒载作用下的最大挠度为17.2mm为网架跨度的1/5930满足《空间网格结构技术规程》（JGJ 7-2010）中1/250的要求。
结构动力特性：结构的动力特性（频率和振型）是进行地震反应分析的基础。
常用的两种模态分析的方法：特征值向量法和多重Ritz法。
采用特征值向量法可以精确获得结构的自振频率和振型，而多重Ritz向量法是基于荷载相关的Ritz 向量近似求得结构的自振频率和振型。
尽管前者是精确的，后者是近似的，但在振型分解反应谱分析中，由于计算结果受荷载分布形式的影响很大，此时若采用多重Ritz法求得的结果代替特征值向量法，可以大大提高振型分解反应谱法的收敛速度和计算精度。
从结构自震周期的计算结果可以看出：1、自震周期的分布极度密集，多个周期相近或相同。
2、支座的刚度对结构的自振周期影响明显。
网壳支座节点与混凝土柱之间按考虑板式橡胶支座的弹性刚度的通用支座进行计算时，第一自振周期为0.919s。
按固定铰接支座时进行计算时，第一自振周期为0.552s。
3、由于自振周期比较接近，为了满足规范对参与振型的有效质量系数的要求，需要计算较多的振型。
抗震计算时考虑前76个振型，参与振型的有效质量系数才达到90.1%。
计算到120个振型时，参与振型的有效质量系数才达到92.9%。
在120个振型中只有18个振型对X和Y向的参与振型的有效质量系数有较大贡献（贡献率大于0.5%）（见下图）。
抗震性能分析结构弹性时程分析：本工程屋盖的直径为102米，不属于《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010）中5.1.2条第5款平面投影尺度很大的空间结构（跨度大于120m、或长度大于300m、或悬臂大于40m的结构）。
本工程的设计过程中按抗规5.3.3条的要求，竖向地震作用标准值取该结构构件重力荷载代表值得15%进行竖向抗震设计。
但是由于网壳受力具有较强的非线性性能，且网架的跨度较大，有必要对该结构补充弹性时程分析。
弹性时程分析基于钢结构屋盖与下部混凝土结构组成的整体模型进行。
采用时程分析法进行多点输入地震反应分析，选用PMSAP软件中提供的人工波RH4TG055和天然波TH1TG055、TH3TG055共三条波沿0°和90°两个方向进行计算。
工程时程分析持续时间选择为30~40s之间，时间步长取0.1s。
多遇地震加速度时程曲线的峰值为110cm/s2。
钢结构部分的阻尼比取值为0.03。
三个方向地震波的输入比例为：1（水平1）：0.85（水平2）：0.65（竖向）。
主要分析结果CQC地震力RH4TG055 TH1TG055 TH3TG055 平均基底剪力X向1624.0 KN 1677.8 KN 1962.5KN 1317.5 KN 1652.1 KNY向1621.2 KN 1637.5 KN 1953.6KN 1317.5 KN 1636.2 KN竖向地震力1581.7 KN 1578.5 KN 1098.7 KN 653.1 KN 1094.7 KN通过弹性时程分析的结果与振型分解反应谱法的计算结果可以看出：采用振型分解反应谱法和弹性时程分析的基底剪力基本相近。
竖向地震力计算值却相差较大，采用弹性时程分析的结果比采用振型分解反应谱法的分析结果小较多。
应该与抗震规范中竖向地震作用力大小直接按重力荷载代表值的15％取值偏于安全有关。
大震下的动力弹塑性分析：在罕遇地震作用下，结构允许出现较大的非弹性变形，但应避免倒塌。
结构在弹塑性工作阶段的关键地震反应参数的定量确定，要通过非线性地震反应分析来实现，工程采用EPDA&PUSH进行整体结构在大震下的弹塑性动力分析。
杆系构件弹塑性模型单元采用纤维束模型。
对结构中的钢材和混凝土，计算采用的本构模型为：钢材采用双线性随动硬化模型，钢材塑性刚度蜕化系数为0.01，计算分析中，设定钢材的强屈比为 1.2，极限应变为0.025；混凝土采用三线性模型。
多遇地震加速度时程曲线的峰值为510cm/s2。
选用PMSAP软件中提供的人工波RH4TG055和天然波TH1TG055、TH3TG055共三条波进行计算。
工程时程分析持续时间选择为30~40s之间，时间步长取0.02s。
计算过程中，地震波同时沿X、Y、Z三个方向地震波的输入。
考虑到本结构为旋转壳面，属轴对称结构，每条波仅分析一个工况：X：Y：Z=1:0.85：0.65（竖向），共3个工况。
根据计算结果显示，罕遇地震下结构的整体变形的情况如下：地震波主方向平均位移最大值为44.1mm，最大位移值为63.0mm，平均位移角为1/178，最大位移角1/82，竖向楼层平均位移为20.3mm，最大位移为94.5mm。
可以看出：钢筋混凝土柱中的钢筋处于弹性阶段。
钢网壳部分的杆件仍处于弹性阶段。
工程结构体系满足大震不倒的性能目标。
大震作用下未出现明显的强度退化。
结构是稳定的。
主要抗震构造从以上的动力分析显示，双层网壳结构的抗震性能良好。
但是空间杆系结构的地震反应较为复杂，简单依靠增加构件的安全系数来克服地震作用下较大的内力和位移，将会较大的程度上增加造价，而且有时的效果并不理想。
为此还应该采取一些能够有效减少结构地震反应的构造措施。
1. 合理的支座构造。
根据结构动力学的理论，结构的变形能力的增加将导致结构基本周期加长。
基本周期加长，离场地的卓越周期越远，地震影响系数越少，从而减低结构的加速度反应，减少节点位移和地震作用。
现在比较常用的支座为带有摩擦滑动的平板压力支座和板式橡胶支座。
考虑到本工程的支座反力较大，采用板式橡胶支座。
2. 合理的支承体系。
双层网壳结构本身具有良好的空间工作性能，且刚度分布均匀。
支承系统的不同刚度明显地影响网壳结构的地震反应，结构与支承的连接方式亦明显影响结构杆件的地震反应。
本工程的支承体系采用钢筋混凝土柱，柱截面尺寸为600x600mm2。
柱顶设置一圈钢筋混凝土梁，梁截面为300x900。
基础采用独立柱基，设置一道300x800的环梁。
主要目的的增强支承体系的整体刚度，并控制各框架柱之间的沉降差。
3. 结构的减震控制。
随着现代控制理论和计算机技术的发展，在结构上施加控制，减少结构在地震作用，从被动地抵抗地震到主动地抑制地震反应，将是设计思想的一大转变。
结构减震控制装置的主要原理是1、改变结构的刚度或质量。
2、改变结构的阻尼。
本工程没有专门采用结构减震控制装置，结合支座的情况，选择较厚的橡胶层。
对比计算表明：橡胶支座采用弹性单元进行模拟时第一周期为0.9195s。
直接按刚性支座模拟的第一周期为0.5534s。
按场地特征周期Tg=0.55S计算地震影响系数分别为0.1653和0.2530,地震作用力相差53%。
实际设计中该部分地震力减少仅作为完全储备。
结语通过整体建模，分别按多遇和罕遇地震作用情况下进行时程分析。
对抗震计算结果进行分析，从抗震概念、结构计算、抗震构造等几个方面进行设计，满足抗震性能目标的预期和国家现行规范中各项设计指标的要求，从而达到安全、经济的设计目的。
主要参考书目：[1] 沈祖炎，陈扬骥. 网架与网壳[M].上海：同济大学出版社,1997[2] 蓝天，张毅刚. 大跨度屋盖结构抗震设计[M].北京：中国建筑工业出版社,2000[3] 李星荣. 钢结构连接节点设计手册[M].中国建筑工业出版社. 2004.[4] 黄呈伟. 钢结构设计[M].科学出版社. 2005.[5] GB 50011-2010《建筑抗震设计规范》[S] 北京：中国建筑工业出版社,2010[6] JGJ 7-2010 《空间网格结构技术规程》[S] 北京：中国建筑工业出版社,2010注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。