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壳体结构的讲解

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壳体结构的讲解

发布日期:2017-12-28 作者: 点击:

壳体结构具有很好的空间传力性能,能以较小的构件厚度形成承载能力高、刚度大的承重结构,能覆盖或围护大跨度的空间而不需中间支柱,能兼承重结构和围护结构的双重作用,从而节约结构材料。

壳体,壳体结构

壳体结构可做成各种形状,以适应工程造形的需要,因而广泛应用于工程结构中,如大跨度建筑物顶盖、中小跨度屋面板、工程结构与衬砌、各种工业用管道(见管道结构)、压力容器(见容器结构)与冷却塔、反应堆安全壳、无线电塔、贮液罐等。


分类壳体结构的种类很多,多根据曲面的几何特性(即两个方向主曲率k1、k2的乘积K,称为高斯曲率)进行分类。当k1、k2同号时,K为正值,称正高斯曲率壳;当k1、k2异号时,K为负值,称负高斯曲率壳;当k1和k2中有一个为零时,K为零,称零高斯曲率壳;此外,尚有混合型曲率壳,即一个壳体内兼有正、负高斯曲率部分。


壳体的曲面,可由直线或曲线旋转而形成,或由直线或曲线平移而形成,也可根据特殊情况而形成复杂曲面。曲面的形状根据使用要求和受力性能选定。壳体两表面之间的中间曲面称为中面,壳体的中面、厚度及边缘形状决定壳体的全部几何特性。


混合型曲率壳体如膜型扁壳,也称无筋扁壳。这种壳在给定荷载作用下只产生均匀相等的薄膜压力,其大部分是正高斯曲率,只在角隅区是负高斯曲率。锯齿形变曲率双曲扁壳有时也属此类。


五金壳体按壳的厚度与最小曲率半径的比值,分为薄壳、中厚壳和厚壳。比值小于1/20的一般称薄壳,多用于房屋的屋盖;中厚壳及厚壳多用于地下结构、防护结构。


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