李牧原 李 軍 王 燕
(青島理工大學土木工程學院,青島 266033 )
木結構具有天然、環保、低碳、可持續發展等特點,無論是我國傳統木結構建筑,還是歐美、日本等國在高層建筑、大跨度公共建筑方面均有廣泛應用。單層球面木網殼結構是一種具代表性且應用較多的大跨空間木結構形式,由環向和徑向(或斜向)交叉的曲線桿系(或桁架)形成單層球型空間結構,受力兼具桿系和薄殼結構的特點。其優勢在于能充分發揮木材良好的受壓性能,減少木材本身缺陷對結構產生的不利影響,造型美觀,節點形式靈活多樣,易保證受力分布合理。
木結構網殼形式多樣,其中聯方型、凱威特型和三向網格型應用相對較多,如圖1所示。圖1(c)和圖1(d)是分別由6根和8根徑肋將球面劃分為若干扇形曲面的凱威特型球面網殼,通常稱作K6和K8網殼,因其網格分布均勻、受力合理,在國內外研究和應用中備受青睞。
從我國現階段大跨單層球面木網殼結構的研究與應用情況看,研究對象相對單一,研究深度和發展速度均與國外有差距。因此,分析研究國內外單層球面木網殼結構的研究現狀,對我國今后的大跨木結構研究與應用具有重要意義。本文主要從單層木網殼整體結構、節點形式及其力學性能等方面,闡述國內外單層球面木網殼結構的相關研究與應用成果,重點介紹國內外應用較多的幾種節點形式及其力學性能研究情況,提出單層球面木網殼結構研究中需關注的幾個問題,為我國大跨木結構研究與應用提供參考。……