图13 施威德勒型球面网壳
3．联方型球面网壳
特点:
(1)、由左斜杆和右斜杆组成菱形网格的网 壳(图14(a))，两斜杆的夹角为30度~50度，其 造型优美，通常采用木材、工字钢、槽钢和钢 筋混凝土等构件建造。
（2）、为了增强这种网壳的刚度和稳定性能， 一般都加设纬向杆件组成三角形网格(图14(b))。
3)斜放四角锥柱面网壳
如图ll(c)所示，这类网壳也是由四角锥体系 组合而成，上弦网格正交斜放，下弦网格正交 正放.
4)棋盘形四角锥柱面网壳
如图11(d)所示，这类网壳是在正放四角锥 柱面网壳的基础上，除周边四角锥不变外．中 间四角锥间隔抽空，下弦正交斜放，上弦正交 正放。
图11 双层柱面网壳的网格形式
部分网格呈梯形。由于它的杆件种类少，每个 节点只汇交四根杆件，故节点构造简单，但是 节点一般为刚性连接，承受节点弯矩。
图12 肋环型球面网壳
2．施威德勒型球面网壳
这种网壳由经向杆、纬向杆和斜杆构成， 是肋环型网壳的改进型。设置斜杆的目的是为 了增强网壳的刚度并能承受较大的非对称荷载。
斜杆布置方法主要有：左斜单斜杆、左右 斜单斜杆、双斜杆和无纬向杆的双斜杆。
(2)平移法
由一平面曲线(母线)在空间沿着另两根(或 一根)平面曲线(导线)平行移动而形成的曲面， 称为平移曲面。如图8所示 。
图7 旋转曲面
图8 平移曲面
二、柱面网壳
1．单层柱面网壳的形式
按网格形式划分，主要有以下几种形式。
(1) 单向斜杆型柱面网壳
做法: 如图9(a)所示，首先沿弧等分弧长，通 过横线，形成方格，最后每个方
如图9(e)所示，三向网格可以理解为联方型 网格再加上纵向杆件使菱形变为三角形。
图9 单层柱面网壳的网格形成
2.双层柱面网壳的形式
主要有交叉桁架体系和四角锥体系 (1)交叉桁架体系
单层柱面网壳的各件形式均可成为交叉 桁架体系的双层柱面网壳，每个网片形式如
图10所示。
图10 交叉桁架体系基本单元
(2)四角锥体系
图6 双曲抛物而网壳
(4)复杂曲面网壳
网壳结构可根据建筑平面、空间和功能的 需要，通过对某种基本曲面的切割与组合，可 以得到任意平面和各种美观、新颖的复杂曲面。 基本形式有柱面的切割与组合、球面的切割与 组合、双曲抛物面的切割与组合及柱面与球面 的组合等。
4.曲面的形成方法
(1)旋转法
由一根平面曲线作母线，绕其平面内的 竖轴在空间旋转而形成的一种曲面，该种曲面 称为旋转曲面。如图7所示。
曲率半径用Rl，R2表示，它们之间的关系为 :
图2 曲线坐标
曲面的两个主曲率之积称为曲面在该点的高斯曲 率，用K表示 :
网壳按高斯曲率划分有以下三种
(1)零高斯曲率的网壳
零高斯曲率是指曲面一个方向的主曲率 半径R1=∞,即K1=0; 而另一个主曲率半径 R2=a或-a(a为某一数值),即K≠0, 故又称为 单曲网壳. 如图3(a)所示。
3 网壳结构
主要内容
3.1 网壳结构的形式 3.2 网壳结构的设计 3.3 网壳结构的温度应力和装配应力 3.4 网壳结构的抗震计算 3.5 网壳结构的稳定性 3.6 单双层网壳及弦支穹顶
3.1 网壳结构形式
一、网壳的分类
通常有按层数划分、按高斯曲率 划分和按曲面外形划分等三种分类 方法。
1．按层数划分
四角锥体系的柱面网壳形式主要有四种
1)正放四角锥柱面网壳
如图11(a)所示，由正放四角锥体按一定规 律组合而成，杆件种类少，节点构造简单，是 目前最常用的形式。
2)正放抽空四角锥柱面网壳
如图11(b)所示，这类网壳是在正放四角锥 柱面网壳的基础上，适当抽掉一些四角锥单元 体件的腹杆和下弦杆．适用于小跨度、轻屋面 荷载。
（1）柱面网壳
柱面网壳是由一根直线沿两根曲率相同的曲 线平行移动而成, 如图4所示。根据曲线形状不 同，有圆柱面网壳、椭圆柱面网壳和抛物线柱 面网壳
图4 柱面网壳
(2)球面网壳 球面网壳是由一母线(平面曲线)绕z
轴旋转而成, 如图5所示。
图5 球面网壳
(3)双曲抛物面网壳
双曲抛物面网壳是由一根曲率向下(K1＞o) 的抛物线(母线)沿着与之正交的另一根具有曲 率向上(K2＜0）的抛物线平行移动而成。该曲 面呈马鞍形，如图6所示。其高斯曲率K＜O， 适用于矩形、椭圆形及圆形平面。
(2)正高斯曲率的网壳
正高斯曲率是指曲面的两个方向主曲率 同号, 均为正或均为负,即K1*K2>0,
如图3(b)所示
(3)负高斯曲率的网壳 负高斯曲率是指曲面两个主曲率符号相
反, 即K1*K2<0, 这类曲面一个方向是凸面, 一个方向是凹面. 如图3(c)所示。
图3 高斯曲率网壳
3．按曲面外形划分
格加斜杆，形成单向斜杆型柱面网壳.
(2)人字型柱面网壳
如图9(b)所示，与单向斜杆型网壳的不同
之处在于斜杆布置成人字形。
(3)双斜杆型柱面网壳
如图9(c)所示，每个方格内设置交叉斜杆， 以提高网壳的刚度。
(4)联方型柱面网壳
如图9(d)所示，其杆件组成菱形两格，杆 件夹角为30度~50度。
(5)三向网格
(3）、这种网壳在非常大的风载及地震灾 害作用下仍具有良好的性能，可用于大、 中跨度的弯顶。
网壳结构主要有单层网壳、双层网壳和三层 网壳三种。 (如图1所示)
(a)单层网壳
(b)双层网壳
(c)三层网壳
图1 按层数划分的网壳结构
2．按高斯曲率划分
设通过网壳曲面S上的任意点P作垂直于切平 面的法线Pn。通过法线Pn可以作无穷多个法截 面，法截面与曲面S相交可获得许多曲线，这些 曲线在P点处的曲率称为法曲率,用Kn表示。在 P点处所有法曲率中，有两个取极值的曲率(即 最大与最小的曲率)称为P点主曲率，用K1，K2 表示。两个主曲率是正交的，对应于主曲率的
三、球面网壳
球面网壳结构也是目前常用的形式之 一．可分单层与双层两大类。
(一)单层球面网壳
按网格形式划分主要有7种，即肋环型、施 威德勒型(SchwedIer)、联方型、凯威特型 (Kiewitt)、短程线型、三向网格及两向格子型。
1．肋环型球面网壳
肋环型球面网壳是从肋型穹顶发展起来的。
特点: 肋环型网壳只有经向和纬向杆件，大