拱形波纹钢屋顶结构是一种筒壳结构,因此将其简化成壳体计算模型在概念上更容易被接受"壳体计算模型1是以单榻拱型槽板为研究对象,将其作为空间壳体,并用壳体有限元进行模拟分析"对于这种纵向长度较长的结构,若所受荷载沿纵向均匀分布,那么距离结构端部较远的拱板由于受到相邻拱板的制约将只发生平面内的变形,此时若取这样的一福拱板为研究对象,则相邻拱板间的相互作用可简化为一定形式的平面外约束"
壳体计算模型2以整个屋盖为研究对象,对于矩形截面的屋盖分别采用空间梁单元及空间板单元模拟结构的腹板及下翼缘,对于梯形截面屋盖则用壳体有限元进行模拟分析"
显然,采用壳体计算模型,结构分析的计算量是巨大的,而且壳体分析理论也比较复杂,难以为一般技术人员所掌握"因此,基于壳体模型的结构分析方法不宜作为通用设计方法进行推广"事实上,当结构跨度与纵向长度相比较小时,远离两端部的屋盖受端部山墙的影响较小,在荷载沿结构纵向对称的情况下,这种结构的空间作用并不显著,若忽略这种空间作用将其按平面结构来分析则可大大简化分析过程"故提出的第3种计算模型便是平面拱计算.
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