圓頂薄殼,圓頂是正高斯曲率的旋轉(zhuǎn)曲面殼。圓頂薄殼結(jié)構(gòu)具有良好的空間工作性能，能以很薄的圓頂覆蓋很大的跨度，廣泛用于大型公共建筑如天文館、展覽館、劇院等。,北京天文館直徑25m的圓頂薄殼，殼厚僅為60mm。,花之圣母教堂 歐洲 布魯涅內(nèi)斯基,一、圓頂薄殼的組成及結(jié)構(gòu)型式,一般由殼身、支座環(huán)、下部支承結(jié)構(gòu)組成。 1、殼身結(jié)構(gòu) 按構(gòu)造的不同，可分為平滑圓頂、肋形圓頂和多面圓頂。,當建筑上由于采光要求需將圓頂表面劃分成若干區(qū)格；或當殼體承受集中荷載時；或當殼身厚度太小、不能保證殼體的穩(wěn)定；或采用整體式結(jié)構(gòu)時用肋形圓頂。,當建筑平面為正多邊形時，可采用多面圓頂結(jié)構(gòu)。,當有通風采光要求時，一般可在圓頂頂部開設(shè)圓形空洞。 殼體：開口殼和閉口殼。,2、支座環(huán),保證圓頂幾何不變。其作用和拱結(jié)構(gòu)拉桿一樣?？捎行У淖柚箞A頂在豎向荷載作用下的裂縫開展和破壞，保證殼體基本上處于受壓的狀態(tài)，實現(xiàn)空間平衡。,3、支承結(jié)構(gòu),1）圓頂結(jié)構(gòu)通過支座環(huán)支承在房屋的豎向承重構(gòu)件上（如磚墻、鋼筋混凝土柱） 優(yōu)點：受力明確，構(gòu)造簡單。 缺點：跨度大時，推力大，因此支座環(huán)尺寸大。表現(xiàn)力不夠豐富活躍。,2）圓頂結(jié)構(gòu)支撐在斜柱或斜拱上。,3）圓頂結(jié)構(gòu)支承在框架上。,4）圓頂結(jié)構(gòu)直接落地并支承在基礎(chǔ)上。 美國麻省理工學院大會堂,第三節(jié) 筒殼,筒殼的殼板為柱形曲面，也稱柱面殼。它是單向有曲率的薄殼，是零高斯曲率殼。 特點：幾何形狀簡單，模板制作方便，易于施工，應(yīng)用廣泛。,一、筒殼的結(jié)構(gòu)組成,筒殼由殼身、邊梁及橫隔組成。兩個橫隔之間的距離稱為跨度L1；兩個邊梁之間的距離為波長L2。 L1/L2=1,長殼；一般為多波形。 L1/L2<1,短殼；一般為單波多跨。,殼身包括邊梁在內(nèi)的高度稱為截面高度h，h=（1/10-1/15）L1,不包括邊梁在內(nèi)的高度稱為矢高f。（f1/8L2） 殼板的厚度一般為50-80mm，一般不宜小于35mm；殼板與邊梁連接處可以局部加厚，以抵抗局部的橫向彎矩。,邊梁與殼板共同受力，截面形式對殼板內(nèi)力分布有很大影響，并且也是屋面排水關(guān)鍵。,橫隔是筒殼的橫向支承，沒有它，就不是筒殼結(jié)構(gòu)，而是筒拱結(jié)構(gòu)。 功能是承受殼身傳來的順剪力并將內(nèi)力傳到下部結(jié)構(gòu)。,二、筒殼的受力特點,筒殼兩端是有橫隔支承的，而筒拱沒有。因而兩者在承荷和傳力上有本質(zhì)的區(qū)別。 筒拱是橫向以拱的形式單向承荷和傳力的，縱向不傳力，是平面結(jié)構(gòu)。而筒殼在橫向以拱的形式承荷和傳力，在曲面內(nèi)產(chǎn)生橫向壓力，在縱向以縱梁的形式把荷載傳給橫隔。因此，筒殼是橫向拱和縱向梁共同作用的空間結(jié)構(gòu)。,當筒殼的跨波比L1/L2不同時，筒殼的受力狀態(tài)存在很大區(qū)別。一般，筒殼的受力特點分三類： 1） L1/L23時 由于筒殼的跨度較長，橫向拱的作用明顯變小，橫向壓力較小，二縱向梁傳力作用顯著。筒殼近似梁的作用。,2）當L1/L20.5時 由于筒殼的跨度較小，筒殼橫向的拱作用明顯，而縱向梁的傳力作用很小，因此近似拱的作用。而且殼體內(nèi)力主要是薄膜內(nèi)力，可按薄膜理論計算。,3）當0.5<L1/L2<3時 跨度不長也不短，在受力時拱和梁的作用都明顯，殼體即存在薄膜內(nèi)力，有存在彎曲內(nèi)力，可用彎矩理論或半彎矩理論計算。,邊梁是殼板的邊框，與殼板共同作用，整體受力，一般邊梁主要承受縱向拉力，因此需集中布置縱向受拉鋼筋，可大大減小殼板的縱向和水平位移。 橫隔作為筒殼縱向支承，主要承受殼板傳來的順剪力。,