網殼的案例
懸掛網殼結構風壓分布的環境影響因素研究
因為取參考點時將網殼結構六等分，可以觀察出在展覽中心存在的情況下網殼結構受風荷載作用后的風壓變化面積，故從風壓減小的面積入手進一步分析周邊建筑對于結構抗風性的影響。從影響范圍上來看，當展覽中心位于懸掛網殼結構正上風口時，風向角為30°的懸掛網殼結構風壓減小的面積最大，幾乎整個網殼風壓都相應變小；風向角為0°和60°時，網殼有大部分風壓系數變小；風向角為210°時，風壓系數值只在上風口前部出現小幅度降低。當風向角為90°、120°、150°、180°時，網殼表面風壓值幾乎沒有變化，證明周邊建筑物在網殼風向的側面角度較大時其對網殼的影響可忽略不計。
綜上所述，從風向角上入手，當建筑物與網殼結構沿風向夾角成銳角時，建筑物對網殼表面的風荷載起到遮擋效應，使網殼表面的風壓減小，遮擋效果隨著夾角的增大逐漸衰弱；當建筑物與網殼結構的夾角成直角或鈍角時，周邊建筑物的存在對網殼的影響可以忽略不計。從建筑物所處的位置來看，當周邊建筑物在網殼風向的側面角度較大時，其存在對網殼風壓起到了一定的減弱作用，但減弱效果相對較小；當附近建筑物處于網殼風向的前端或正后方時，可以減少懸掛網殼表面受到的風壓作用，對懸掛網殼的影響效果從正上風向位、側上風向位、下風向位依次衰減。
3.2.2 圍護結構對懸掛網殼結構的風壓影響程度
網殼結構分為封閉式和開放式，兩者的區別在于網殼結構的周邊是否存在圍護結構，因此周邊圍護結構對懸掛網殼的表面風壓系數也有一定的影響。本節重點研究圍護結構對網殼表面風荷載分布情況的影響，在懸掛網殼數值模型周圍建立圍墻，在封閉網殼周邊建立計算流域，各個初始參數設置與第二節中懸掛網殼的流場一致，具體計算流域圖如圖9所示。
展開 基于多點位移控制增量的網殼結構穩定性分析
本研究基于abaqus中的約束方程，實現位移增量迭代的同時保證荷載比例與要施加的荷載比例一致，從而實現網殼非線性屈曲的更優化求解。具體理論如下：
對于一個網殼結構，假設其n個節點所受外荷載分別為F1，F2,...,Fn。要使網殼在加載過程中始終保持該比例關系，則只需設置第n+1個節點，并且對所有節點施加以下約束方程：
（1）
（二）計算條件
上述理論由加州伯克利大學的黃羽立提出，本研究基于該理論對K6型網殼結構的非線性屈曲進行分析，具體結構如下：
設計參數：網殼矢高，跨度32m，矢高4.29m，網殼桿件截面采用80x8，材料為Q235鋼，材料屬性采用理想彈塑性。
邊界條件：網殼底邊一圈鉸接。
單元類型：B32，每個單元長度約0.5m，共有節點數2437，單元數目1266
荷載：采用位移加載：本研究基于多點位移控制增量，為簡化約束方程的定義，假設下圖中點1荷載為Z向-4e5N，點2為-3e5N,點3為-2e5N，點4為1e5N，以該荷載比例為基礎定義具體的約束方程，然后僅需要在對應的約束方程的控制參考點上施加位移邊界條件而不需要施加荷載，參考點處的位移設置為-0.5m。
采用約束方程，對施加荷載點進行約束，設置主約束XP點，其位置為點1往z軸移動1m。
展開 肋環型網殼結構 ANSYS 參數化建模與自動出圖案例介紹 ￥19.89
模型特點與優勢
本案例的主要特點包括以下幾點：
純參數化建模方式，可快速生成不同幾何形態的肋環型網殼結構。
支持 BEAM4 與 LINK8 兩種單元類型的自動切換，便于進行不同精度的受力分析。
模型腳本可直接運行，無需前處理操作，生成速度快、穩定性好。
計算完成后可自動出圖，自動生成結構形態及變形云圖，提高工作效率。
可在此基礎上進行屈曲分析、模態分析或荷載敏感性研究。
參數設置清晰，便于工程應用中的二次開發，可以快速展開分析，拿之能用。
該案例在結構分析效率與可擴展性之間取得了良好平衡，非常適合用于快速驗證方案可行性、分析網殼整體穩定性或作為網架結構研究的初始模型。
1.4. 適用人群與應用場景
該案例適用于以下人員與場景：
從事空間結構與網殼結構仿真的工程師；
ANSYS APDL 初學者及進階用戶，學習參數化建模方法；
需要快速建立網殼或網架模型進行屈曲與穩定性分析的技術人員。
通過該腳本，用戶可在極短時間內建立出復雜空間結構模型，進行初步受力或屈曲分析，并可據此繼續擴展為更復雜的荷載或非線性計算模型。
1.5. 可擴展方向
基于本模型的參數化特性，用戶可進一步開展以下研究與應用：
網殼結構屈曲分析與整體穩定性研究；
不同矢高與環數對剛度及臨界荷載的影響分析；
模態分析與振型識別；
參數靈敏度分析與優化設計；
與外部工具（MATLAB、Python）聯動實現自動批量計算；
圖形輸出與報告生成自動化研究。
該模型在參數化設計、批量計算及結構自動分析方向上具有良好的拓展潛力。
1.6. 模型文件清單
Ribbed-typeSphericalSteelReticulatedShell.mac —— 參數化建模及自動出圖命令流文件。
展開 聯方型網殼結構 ANSYS 參數化建模與自動出圖 ￥14.9
概述
本案例展示了一個基于 ANSYS APDL 的聯方型網殼結構精細建模與自動化分析過程。模型采用全參數化建模思路，通過少量參數輸入即可自動生成可計算模型，并完成振動模態分析與自動出圖。該模型適用于快速建立空間網殼結構、進行振型特性分析等多種場景。
圖1-1 實際圖1
圖1-2 實際圖2
模型中，經線與緯線桿件可自定義采用 BEAM4 或 LINK8 單元，用戶可根據精度與計算需求自由切換。輸入參數包括矢高、環數、徑數等幾何控制量，修改后模型會自動更新。模型還支持自動生成結果圖形與可視化輸出，并配套有輔助動圖與教學視頻，幫助用戶理解模型構建與運行過程。
圖1-3 振動模態
1.2. 建模思路與功能設計
聯方型網殼結構是一種常用于屋蓋與空間結構的高效受力體系，特點是桿件布置規律、整體剛度高。本案例通過 ANSYS APDL 參數化腳本實現自動化建模，采用經、緯桿交織的空間幾何布局構建聯方形網格結構。
在腳本中，節點位置、單元連接、材料屬性與截面特性均通過參數化控制生成。用戶只需在開頭部分輸入矢高（決定網殼曲率）、環數（決定網殼分層）、徑數（決定分區數量），模型即可自動完成節點分布計算與單元劃分。
同時，腳本允許用戶選擇 單元類型（BEAM4 或 LINK8），以適配不同分析類型。
模型生成完成后，程序將自動執行求解步驟，并輸出幾何圖形、模態振型及結果云圖。
自動出圖功能可生成靜態圖形與模態變形圖，結合教學視頻或動圖展示，可直觀觀察網殼結構的動力學特征。
1.3.
展開 
基于ANSYS某單層球面網殼結構整體穩定性分析
基于ANSYS某單層球面網殼結構整體穩定性分析
注：此文核心內容非水哥原創，水哥只做部分語言美化與校核工作，出于私密性要求，本文不提供命令流學習。
所謂網殼結構，其實是指由一種桿件組成的曲面網格結構，也可以看成是曲面的網架結構，兼有桿系結構和薄殼結構的固有特性。因而其具有結構形式多樣，跨度大，質量輕，現場安裝簡便等特點，近年來被廣泛用于建筑工程中。以下工程皆為網殼結構。
日本名谷屋體育館
福岡體育館
天津體育館
上海國際會議中心
雖然網殼結構有如此多的優點，但同時也應該注意到國內外常有網殼結構倒塌事故的發生，而其中結構的整體性失穩已成為一種關鍵性因素。
本文以某單層球面網殼為例，采用ANSYS軟件對其進行了結構整體穩定性分析，該網殼大概情況如下：跨度40米，矢高8米，勁肋為6，環桿的圈數為5，主要截面為外部直徑為152mm，壁厚為5mm的鋼管。
本次分析主要包括以下內容：
1、等效節點荷載的轉換
2、施加等效節點荷載，網殼的靜力分析
3、網殼屈曲分析
4、考慮幾何非線性(幾何缺陷)的穩定性分析
5、改變矢跨比后結構穩定性分析
6、考慮材料非線性和幾何非線性后結構的穩定性分析。
結構建模思路主要為通過有規律的節點坐標，建立節點，通過節點建立我們所需單元，單元這里采用beam189以及mass21(考慮節點安裝質量)。
展開 屋面網殼結構等效節點荷載在ANSYS中的實現方法
近日，水哥有看到粉絲對屋面等效節點荷載的施加有一定困惑，現以某屋面網殼結構為例，簡述在ANSYS中實現等效節點荷載施加的方法。該案例摘自水哥即將推出新課程的第39個例子。
39 屋面網殼等效節點荷載計算
【工程概況】
如下所示一六邊形空間網殼結構，邊長為6m，層高1.8m，鋼管截面面積為707mm2，材料彈性模量為210Gpa,泊松比為0.3，密度為7850kg/m3，各節點均為鉸接，屋面受均布投影荷載10KN/m2作用，采用等效節點荷載方法，計算結構自重以及外部荷載用下的響應。
【案例目的】
1、掌握導入CAD面域的基本方法
2、掌握Surf154單元的基本特征
3、掌握利用Surf154施加投影荷載的基本方法
4、掌握獲取等效節點荷載的基本方法
【案例說明】
本案例主要考察使用者對Surf154單元荷載施加方向的理解以及后續對結果提取循環的使用，Surf154單元作為一種荷載施加輔助單元，通過控制其單元關鍵項，能讓使用者實現復雜荷載的施加。
單就以屋面等效節點荷載而言，思路為通過控制154單元第11個關鍵項的設置，考慮投影荷載，施加方向為5，采用方向向量確定荷載方向，約束網殼所有節點，得到僅在均布荷載作用下的支座反力。通過后處理循環獲取每個節點的支座反力并存入數組，刪除154單元，施加節點力與重力荷載，并進而求解。
【操作步驟】
一、在CAD中繪制圖形，并形成面域，導出為sat格式，放入軟件工作目錄下
二、導入sat文件，并設置顯示模式為normal
三、定義單元、材料屬性、布爾運算及劃分單元
/FACET,NORML
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展開 基于Rhino軟件Grasshopper插件凱威特球面網殼參數化模型建立 ￥67
本文將分享基于Rhino平臺的Grasshopper插件的凱威特球面網殼參數化模型建模思路以及完整模型文件。通過輸入基本參數即可得到任意跨度、矢高、扇面數量、分頻數的凱威特球面網殼。
grasshopper單層柱面網殼快速建模
單層柱面網殼GH.zip
只需要輸入柱面網殼的形狀曲線，橫向及縱向分段數、相鄰跨之間的間距即可。
【iSolver案例分享24】球面網殼模態分析
本帖以一單層球面網殼模態分析為例，將iSolver求解器和Abaqus、Ansys、Nastran、Midas計算結果、進行對比，驗證iSolver的求解可靠性。
1、問題描述
單層球面網殼結構的實物圖：
有限元模型：
軸測圖
有限元模型建立
由于該球面網殼結構桿件數目較多，但是規律性很強，非常適合使用apdl命令流建模。因此本貼采用先在Ansys中建立模型，后導出到其他求解器中的方式。
建模的命令流，及相關參數解釋如下所示
2. 五個軟件結果對比
對單根桿件，我們分別采用一個單元和20個單元建模，同時用Ansys、Abaqus、Nastran、Midas和iSolver 5個軟件來計算比較結果，以下貼出20個單元建模的前10階特征值結果：
2.1 Ansys計算結果
2.2 Abaqus計算結果
對同一套網格，導入Abaqus中計算前10階模態頻率如下。
2.3 Nastran計算結果
導入Nastran計算（使用iTranslator工具），前10階模態頻率結果如下，
2.4 Midas計算結果
2.5 iSolver計算結果
將模型導入iSolver：
計算前10階頻率結果：
3.
展開 弦支穹頂結構~~
弦支穹頂結構又稱之為索承網殼結構，是傳統的單層或雙層網殼結構和索穹頂結構結合的衍生物，它綜合了單層網殼和索穹頂結構優良性能于一體，是一個由單層或雙層網殼代替索穹頂的上層索網后形成的一種新型雜交結構。弦支穹頂結構通過下層索系、上層剛性網殼和豎向撐桿共同工作而承受外部荷載，結構通過對下層索系（徑向索和環向索）施加預應力而為結構提供足夠的豎向剛度，并在結構內形成水平作用自平衡的結構體系。它一方面改善了上部單層網殼結構的整體穩定性，使結構能跨越更大的空間；另一方面，弦支穹頂結構具有一定初始剛度，其設計、施工成形以及節點構造與索穹頂等完全柔性結構相比得到了較大的簡化。另外，兩種結構體系對支座的作用相互抵消，使結構成為自平衡體系，在充分發揮單層網殼結構受力優勢的同時能充分利用索材的高強抗拉性，調整體系的內力分布，降低內力幅值，從而提高結構的承載能力。
案例1：安徽大學體育館
案例2：常州體育館
案例2an
案例三：濟南奧體中心體育館
展開 海口雨林之心高層觀光塔結構設計要點
項目特點：以空間結構之形塑高層建筑之魂
三個塔樓建筑外形為上大下小的喇叭狀異形自由曲面，單層網殼在空間異形曲面結構的找形和受力性能上均表現出較好的效果，本項目將空間結構的設計方法用于高層建筑結構設計中，采用 菱形的單層網殼作為結構主要構成單元 ，該結構形式具有以下優點：
1）單層網殼能較好地對建筑外圍的異形曲面進行找形；
2）豎向單層筒殼形成結構外筒，具有良好的抗側剛度；
3）上部外擴的筒殼與環梁形成自平衡結構體系，能有效地支撐上部外擴的景觀平臺；
4）網殼構件形似“雨林”的樹枝，結構形式與建筑效果融合較好。
三個塔樓及塔樓之間的連橋關系如圖2所示，塔樓的外形、結構形式及布置均較為類似，僅建筑高度、平面尺寸存在差別。三個塔樓房屋建筑高度分別為35.850、38.100、43.800m，塔樓結構體系采用鋼結構筒中筒結構，鋼結構材質為Q355B，外筒單層網殼采用菱形網格，邊長為2.3~3.7m，在建筑門洞處根據建筑需要進行局部抽空，網格構件選用 150×600×18×18，為保證建筑效果，局部受力較大位置保持外截面不變，將壁厚加厚，構件長向沿筒體徑向布置。外筒網格在特定標高設置水平環向構件進行加強。內筒采用框架結構，內筒與外筒之間在樓梯平臺和局部樓層進行連接，整個結構體系構成如圖3所示。
▲ 圖2 結構三維模型圖
▲ 圖3 結構體系的構成
整個塔樓上大下小，并呈偏心布置，三個塔樓下部直筒段圓形平面的直徑分別為8.7、7.2、8.7m。頂部觀景平臺結構平面呈類橢圓形，橢圓的長軸分別為24.200、21.250、28.700m，短軸分別為17.800、15.600、24.700m。
展開 
震撼！世界最大球體建筑穹頂提升
正文如下：
5月13日上午9點，在歷經18個小時的間斷作業后，一個巨大的蝴蝶狀穹頂網殼被緩緩提升到97.4米高空，標志著由中國五冶集團承建的世界最大球體建筑——浙江湖州“太陽酒店·水晶晶廣場”項目1號樓順利完成穹頂提升。
歷時67天，全球最大會展中心北區鋼結構工程完工！
屋面為雙曲面單層網殼結構，所有桿件均為異型構件，拼裝定位難度大。
來源：鋼結構
全國首例！清水混凝土工程還能這樣干？
正文如下：
3月10日
鄭州南站雨棚全面完成
國內首例裝配式
聯方網殼清水混凝土雨棚
正式亮相中原
鄭州南站距離正式開通運營更進一步
鄭州南站位于
鄭州航空港經濟綜合實驗區中部
是河南省“米”字形高速鐵路網
和中原城市群城際鐵路網的重要樞紐站
站房設計充分融入鶴蓮方壺、黃河文化元素
體現出鮮明的中原文化特色
▲完成雨棚亮相的鄭州南站
內外兼修
清水混凝土與蓮鶴方壺碰撞自然靈動之美
作為鄭州南站建設中一大亮點的
聯方網殼清水混凝土雨棚
位于站房南北兩側
建筑面積約 66420 平方米
單側雨棚順軌向長 98.1 米
垂軌向寬 370 米
共 17 拱跨
▲俯瞰聯方網殼清水混凝土雨棚全貌
雨棚整體建設遵循“綠色溫馨”建設方針
以建筑中最樸素的語言——清水混凝土
展現最高級的內在質感美
采用清水混凝土結構
一次澆筑成型無需任何裝飾雕琢
綠色環保的同時節約了維護成本
▲宛若瑞鶴展翅的清水混凝土雨棚
展開 好書推薦---ANSYS 7.0高級分析 / 陳曉霞主編
20.1 K系列球面網殼結構特點和建模
20.2 參數化設計語言APDL介紹
20.3 用戶界面設計語言UIDL介紹
20.4 網殼建模程序設計
20.5 程序使用說明
20.6 應用舉例
附錄 常用結構單元參考
