大跨結(jié)構(gòu)按照幾何形狀、組合方式、結(jié)構(gòu)材料及受力特點(diǎn)的不同可分為平面結(jié)構(gòu)體系和空間結(jié)構(gòu)體系兩大類。

   平面結(jié)構(gòu)體系：梁式結(jié)構(gòu)（平面桁架、空間桁架），平面剛架和拱式結(jié)構(gòu)。

   空間結(jié)構(gòu)體系：平板網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，大部分懸索結(jié)構(gòu)，斜拉結(jié)構(gòu)，張拉結(jié)構(gòu)等

 網(wǎng)架按照弦桿的層數(shù)可分為雙層網(wǎng)架和三層網(wǎng)架。三層鋼架增加網(wǎng)架高度，減少弦桿內(nèi)力、減小網(wǎng)架尺寸和腹桿長度，當(dāng)網(wǎng)架跨度較大時(shí)三層網(wǎng)架用鋼量減少，但桿件和節(jié)點(diǎn)的增加，比較復(fù)雜。

1、網(wǎng)架為一空間鉸接桿系結(jié)構(gòu)，桿件布置必須保證不出現(xiàn)結(jié)合可變性。得滿足以下條件：w=3j-m-r≦0

2、雙層網(wǎng)架的常用形式：

     2.1、平面桁架系網(wǎng)架：上下弦桿完全對(duì)應(yīng)并與腹桿位于同一豎向平面內(nèi)，豎向受壓，斜桿受拉。（兩向正交正放網(wǎng)架、兩向正交斜放網(wǎng)架、三向網(wǎng)架）

     2.2、四角錐體系網(wǎng)架：由若干倒置的四角錐按照一定規(guī)律組成。（正放四角錐網(wǎng)架、正放抽空四角錐網(wǎng)架、棋盤型四角錐網(wǎng)架、斜放四角錐網(wǎng)架、星形四角錐網(wǎng)架）

     2.3、三角錐體系網(wǎng)架：基本單元是錐底為正三角形的倒置三角錐。（三角錐網(wǎng)架、抽空三角錐網(wǎng)架、蜂窩型三角錐網(wǎng)架）

3  網(wǎng)架的選型：網(wǎng)架的選型應(yīng)結(jié)合工程的平面形狀、建筑要求、荷載和跨度的大小、支撐情況和造價(jià)等因素綜合分析確定。按照《網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程》（JGJ 7-91）的劃分：大跨度為60m以上；中跨度為30-60m；小跨度30m以下。

3.1網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的支承：網(wǎng)架的支承方式有周邊支承、點(diǎn)支承、周邊支承與點(diǎn)支承結(jié)合，兩邊和三邊支承等

3.2網(wǎng)架高度及網(wǎng)格尺寸：網(wǎng)架的高度與屋面荷載、跨度、平面形狀、支承條件及設(shè)備管道等因素有關(guān)。

3.3網(wǎng)架的擾度要求及屋面排水坡度：允許擾度不得超過下列數(shù)值，用作屋蓋-L2/250；用作樓面-L2/300.L2為網(wǎng)架的短向跨度。屋面排水一般為3%-5%。

 網(wǎng)架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程》（JGJ 7-91）的要求。

1、直接作用和間接作用：網(wǎng)架結(jié)構(gòu)應(yīng)對(duì)使用階段荷載作用下的內(nèi)力和位移計(jì)算，并應(yīng)根據(jù)具體情況對(duì)地震作用、溫度變化、支座沉降等間接作用及施工安裝荷載引起的內(nèi)力和位移進(jìn)行計(jì)算。

2、網(wǎng)架內(nèi)力分析方法：網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的外荷載按靜力等效原則，將節(jié)點(diǎn)從屬面積內(nèi)的荷載集中作用在該節(jié)點(diǎn)上。分析結(jié)構(gòu)內(nèi)力是忽略節(jié)點(diǎn)剛度的影響，假定其為鉸接，桿件只承受軸力。當(dāng)有節(jié)間荷載時(shí)，應(yīng)當(dāng)同時(shí)考慮彎矩的影響。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移可按彈性階段進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)網(wǎng)架類型、跨度大小按規(guī)定選用（空間桁架位移法、交叉梁系差分法、擬夾層板法、假象彎矩法）

  空間桿系有限元法也稱空間桁架位移法，分析時(shí)以網(wǎng)架的桿件為基本單元，以節(jié)點(diǎn)位移為基本未知量。有桿件內(nèi)力與節(jié)點(diǎn)位移之間的關(guān)系建立單元?jiǎng)偠染仃嚕缓蟾鶕?jù)各節(jié)點(diǎn)平衡及變化協(xié)調(diào)條件建立結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)荷載和節(jié)點(diǎn)位移間關(guān)系，形成結(jié)構(gòu)剛度矩陣和總剛度方程。

  基本假定：1、網(wǎng)架的節(jié)點(diǎn)為空間鉸接節(jié)點(diǎn)，桿件只承受軸力。2、結(jié)構(gòu)材料為完全彈性，在荷載作用下網(wǎng)架變形很小，符合小變形理論。

空間桿系有限元法計(jì)算步驟：

   1、根據(jù)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、荷載對(duì)稱性選取計(jì)算簡圖，并對(duì)其節(jié)點(diǎn)和桿件進(jìn)行編號(hào)為減小總剛度矩陣帶寬，節(jié)點(diǎn)編號(hào)應(yīng)遵循相鄰節(jié)點(diǎn)好差最小原則

   2、計(jì)算桿件單元長度及桿件與整體坐標(biāo)軸夾角余弦

   3、初選各桿截面積

   4、建立局部和整體坐標(biāo)系下的單元?jiǎng)偠染仃?/span>

   5、集合總剛度矩陣，減小矩陣的容量

   6、建立荷載列陣

   7、引入邊界條件對(duì)總剛度進(jìn)行處理

   8、求解總剛度方程，得出各節(jié)點(diǎn)位移值

   9、根據(jù)節(jié)點(diǎn)位移計(jì)算桿件內(nèi)力

   10、按桿件內(nèi)力調(diào)整桿件的截面，并重新計(jì)算，不超過4-5次

 網(wǎng)架桿件可采用鋼管、熱軋型鋼和冷彎薄壁型鋼

  常見的節(jié)點(diǎn)形式：1、焊接空心球節(jié)點(diǎn)  2、螺栓球節(jié)點(diǎn)  3、焊接鋼板節(jié)點(diǎn)  4、焊接鋼管節(jié)點(diǎn)  5、桿件直接匯接節(jié)點(diǎn)

  網(wǎng)架的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造滿足以下要求;1、受力合理、傳力明確2、保證桿件交匯于一點(diǎn)，不產(chǎn)生附加彎矩3、構(gòu)造簡單，制作安裝方便，耗鋼量小4、避免難于檢查、清刷，涂漆和容易積留濕氣或灰塵的死角，管型界面應(yīng)在兩端封閉。

   網(wǎng)殼按照層數(shù)分為單層網(wǎng)殼和雙層網(wǎng)殼。按照曲面外形分類則有球面網(wǎng)殼、柱面網(wǎng)殼、雙曲扁網(wǎng)殼、扭曲面網(wǎng)殼、單塊扭網(wǎng)殼、雙曲拋物面網(wǎng)殼及切割或組合形成曲面網(wǎng)殼等結(jié)構(gòu)形式。

    網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的支承必須保證在任意豎向和水平荷載作用下結(jié)構(gòu)的幾何不變和各種網(wǎng)殼計(jì)算模型對(duì)支承條件的要求。

    網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行在外荷載作用下的內(nèi)力、位移計(jì)算和必要的穩(wěn)定計(jì)算，并應(yīng)根據(jù)具體情況，對(duì)地震、溫度變化、支座沉降及施工安裝荷載等作用下的內(nèi)力、位移、穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算。滿足《網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》JGJ 61的要求。

    網(wǎng)殼是一個(gè)準(zhǔn)柔性的高次超靜定結(jié)構(gòu)，幾何非線性較一般結(jié)構(gòu)明顯，其整體穩(wěn)定性對(duì)結(jié)構(gòu)幾何形狀的變化也很敏感，網(wǎng)殼計(jì)算主要采用幾何非線性的有限元法。雙層網(wǎng)殼連接節(jié)點(diǎn)多采用鉸接，單層網(wǎng)殼連接節(jié)點(diǎn)應(yīng)采用剛接否則單元共面節(jié)點(diǎn)的法向剛度為零，屬于幾何可變。

   按照索的受力特點(diǎn)，可將懸索結(jié)構(gòu)分為：單層懸索體系、預(yù)應(yīng)力雙層懸索體系、預(yù)應(yīng)力鞍形索網(wǎng)、預(yù)應(yīng)力橫向加勁單層索系、預(yù)應(yīng)力索拱及張拉結(jié)構(gòu)、懸掛薄殼張拉整體結(jié)構(gòu)、索膜結(jié)構(gòu)及混合懸掛結(jié)構(gòu)等形式。

 懸索結(jié)構(gòu)一般的設(shè)計(jì)原則：懸索結(jié)構(gòu)分別對(duì)使用和施工階段進(jìn)行外荷載、預(yù)應(yīng)力作用的內(nèi)力、位移計(jì)算，并根據(jù)具體情況對(duì)地震、溫度變化等作用下的內(nèi)力、位移進(jìn)行計(jì)算。