2.3 显然，对于大跨度结构来说，采用钢结构明显优于混凝土结构等，而且随着跨度的

不断增大，这种优势尤为突出。尤其是对于柔性屋盖体系来说，混凝土和钢

-混凝土组合屋

盖暂不适用，而钢结构则具有明显优势。

 

　　

3. 大跨钢结构设计要点 

　　近年来大跨屋盖建筑的数量和规模增长迅速；对大跨屋盖建筑的抗震设计重视不够。一
度出现不少造型奇特、结构很不规则、抗震性能差的建筑。为此，结合本项目大跨钢结构屋盖
的设计实例，笔者总结了对于大跨空间钢结构来说，其设计要点如下：

 

　　

3.1 计算分析方面 

　　

3.1.1 在计算分析方面，重视上部、下部结构的协同工作，应计入多向地震作用的效应。

在抗震措施上，定义了关键杆件和关键节点，并规定了相应的加强措施。计算时应进行抗震
计算的范围、计算模型、计算方法、计算参数、多向地震、地震效应组合、变形限值、关键杆件和
节点。考虑上下部结构协同工作的最合理方法是按整体结构模型进行地震作用计算。下部结
构简化必须依据可靠且符合动力学原理，即应综合考虑刚度和质量等效后的有效性。

 

　　

3.1.2 计算分析时应合理确定计算模型，屋盖与主要支承部位的连接假定应与构造相符 。

计算模型应计入屋盖结构与下部结构的协同作用。经过计算实践表明，对于大跨钢结构来说
适宜采用的方法为多向地震反应谱法、时程分析法、甚至多向随机振动分析方法。建议用一些
更精细的分析方法进行复杂大跨屋盖结构的地震作用计算，应该鼓励这些方法的应用，但
实际操作还有些深层次问题值得讨论。对竖向地震作用的简化算法的适用范围进行了进一步
限定。

 

　　

3.1.3 计算分析不单要模拟结构整体成型后的受力情况，还要兼顾其施工过程的特殊受

力情况，避免在结构成型前因为局部受力超过设计值而破坏。对于施工过程的计算模拟需要
考虑构件吊装、不同施工阶段工况、结构预变形技术、构件的预拼装、卸载等。大跨结构的复杂
性和施工方法的多样性，决定其设计的过程中就必须结合考虑施工的问题。这也是设计过程
中经常忽视或者考虑不全的地方。

 

　　

3.2 结构布置 

　　在结构布置上，强调屋盖结构及其下部支承结构的质量、刚度分布均衡，确保结构的整
体性和传力明确。屋盖的地震作用应能有效地通过支座向下传递；避免屋盖内力集中或较大
扭转效应，为此屋盖、支承及下部结构的布置宜均匀对称；保证屋盖结构的整体性，因此应
优先采用空间传力体系、避免局部削弱或突变的薄弱部位；宜采用轻型屋面系统，因此应严
格控制屋面系统的单位自重。结构布置宜避免因局部削弱或突变形成薄弱部位，产生过大的
内力、变形集中。对于可能出现的薄弱部位，应采取措施提高抗震能力。

 

　　

3.3 防震缝设置 

　　

3.3.1 对于大跨空间结构来说，设置防震缝往往是有效的。震缝宽度，规范规定不宜小

于

150mm。这主要是根据下部支承结构为框架结构或框架-抗震墙结构时的最小缝宽综合确

定。规范所规定的最小防震缝宽度可能不足。建议最好按设防烈度下两侧独立结构在交界线
上的相对位移最大值来复核。

 

　　

3.3.2 结合工程实践经验，笔者建议大跨屋盖结构防震缝的缝宽可按设防烈度下两侧独

立结构在交界线上的相对位移最大值来确定。对于规则结构，缝宽也可将多遇地震下的最大
相对变形值乘以不小于

3 的放大系数近似估计。 

　　

4.结语 

　　大跨度空间结构是目前发展最快的结构类型，本文从比较混凝土结构、组合结构以及钢
结构出发，分析比较钢结构应用于大跨度空间结构中的优势，结合笔者从事大跨度钢结构
设计实践经验，提出大跨度钢结构设计要点，可为大跨度钢结构设计提供参考借鉴。

 

　　

5.参考文献