平面网架与混凝土结构协同受力分析及主要设计要点研究

□□ 王耀峰

(山西省交通规划勘察设计院有限公司，山西 太原 030032)

引言

空间网格结构(网架、网壳结构)由于其自重轻、跨度大，平面内刚度大且受力明确、节省材料，且能较好的实现建筑立面功能等优点，广泛应用于各类大跨度屋盖、楼盖结构中，或作为整体结构的一部分，与主体混凝土结构共同工作，如影院、会展场馆、运动场馆、报告厅(如图1所示)等；或单独作为结构屋盖，与下部支撑结构相连，共同工作，如各类收费大棚(如图2所示)等[1]。

图1 某体育馆空间网壳结构

图2 某平面网架结构收费棚

针对这种钢网架-混凝土混合结构的设计，目前主要釆取的做法是上部钢网架和下部混凝土部分分离设计[2]。这种方法由于钢网架与混凝土材料上的差异，及对网架支座边界条件的简化处理(铰接或定义弹性模量)，同整体结构在各种荷载作用下的受力性能及变形与上下部结构单独分析时的结果存在较大差异。无论是网架部分还是整体结构，对其进行模拟均难以做到真实准确[3]。

本文分别以某框剪结构与网架组合结构办公楼及公路网架收费大棚为例，分析研究了网架-下部结构共同工作原理，对比分析了考虑整体模型与纯网架模型的不同计算结果，在网架支座模拟时，分别以铰接支座、弹性支座模拟其下部支撑结构，研究在不同模型条件下，网架杆件内力、竖向位移及不同荷载工况条件下支座反力的响应情况。

1 工程案例及结构模型

1.1 工程案例……