的，在薄壁构件组成的大跨度钢结构中体现尤为突出。因此，在结构设计过程中，设计者必
须要重视结构整体分析，严格控制结构的整体刚度，以求获得最佳设计效果。

 

　　

5.验算疲劳强度 

　　在设计需要长期地、频繁地承受反复荷载作用的结构（如吊车梁）时，设计者必须要对
结构疲劳问题加以考虑，在连续的反复荷载作用下，会使得钢材的微观裂纹不断扩大直到
最终断裂，造成钢材的疲劳断裂。为了防止疲劳断裂的发生，就需要在设计过程中验算可能
发生疲劳断裂的连接处及构件的疲劳强度。

 

　　

6.结构布置 

　　结构的布置过程中，必须确保屋盖结构分布的均衡和其下部支承结构刚度和质量的均
衡分布，从而保证结构传力的明确性及其整体性。地震作用力要由屋盖通过支座向下进行传
递，屋盖、支承和下部结构要均匀对称地布置，使用空间传力体系，避免形成突变或局部削
弱的薄弱部位，从而保证屋盖的整体性，对屋面系统自重进行严格控制，宜使用轻型的屋
面系统。

 

　　

7.设置防震缝 

　　为了增强建筑抗震效果，在大跨度钢结构中设置防震缝是非常必要而有效的。规范依据
框架

-抗震墙结构和下部支承结构的最小宽度，综合确定了防震缝的宽度不得<15mm。而在

实际的建筑中，该规范中的规定还可能不足，因此建议设计者按照设防烈度下，两侧的独
立结构在交界线上的相对位移的最大值来进行确定。规则的结构，其防震缝宽度可近似估计
为，多遇地震情况下的最大的相对变形值的三倍。

 

　　四、工程案例分析

 

　　

1.工程概况 

　　本工程的总用地面积为

251.300m2，总建筑面积为 90.475m2，建筑主要包括了主展厅、

东西展厅、会议楼和商务办公楼。其建筑平面规划如图

1 所示。 

　　其中主展厅的室内部分尺寸为

81m×81m，大厅周边柱网尺寸为 9m×9m。半室外广场与

主展厅共用一个大跨度的圆柱壳形屋盖，屋盖延伸至主展厅两侧，并以相邻建筑的柱顶为
支承。屋盖的上弦半径为

190m，矢高为 35.5m，其南侧有两肢拱脚落于室外的地面支座上，

两端落地点的跨度长达

202.8m。本地的基本风压为 0.55kN/m2，场地类别为 II 类，地震基本

烈度为

6 度。 

　　

2.建模及动力特性计算 

　　本工程使用

STAAD

―Pro 程序对此工程进行了建模，并计算屋盖结构动力特性，得出

了前

9 个周期以及相对应的振型（如表 1 所示）。在前 9 个振型中，第 l，4，7，8，9 振型

为网壳结构的整体振型，第

2，3，5，6 振型为落地拱脚部位的局部振型。 

　　由于在展厅中部设置了组合柱，合理的控制了结构的自振周期，并采用上述设计要点
进行了精细化设计，最终设计的结构，在满足安全性的基础上也较为经济。大厅屋盖结构的
杆件用钢量为

l74.5lt，小厅屋盖结构的杆件用钢量为 1 14.46t，平均单位面积用钢量仅为

26.6kg/m2，可供同类设计参考。 
　　五、结

 语 

　　大跨度钢结构由于其优越的结构性能，必将在不久的将来得到更为广泛的应用，因此
其设计方法的积累和探讨就尤为重要，只要在不断的工程实践中把握好设计的方法和要点
就能搞针对各种类型的大跨度钢结构而设计出安全、经济、舒适的建筑供人们使用。

 

　　参考文献：

 

　　

[1] 张宇峰.大跨度钢结构应用及其设计要点探讨[J].中华民居，2011，（6）：134-135. 

　　

[2] 王冰兄.大跨度房屋钢结构设计浅析[J].科技创新导报，2012，（9）：53-53. 

　　

[3]  王建.大跨度钢结构应用及其设计要点探讨 [J].城市建设理论研究（电子版） ，