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壳顶

薄壳结构

壳顶是建筑物的一种薄壳结构。壳是一种曲面构件，主要承受各种作用产生的中面内的力。薄壳结构就是曲面的薄壁结构，按曲面生成的形式分为筒壳、圆顶薄壳、双曲扁壳和双曲抛物面壳等，材料大都采用钢筋和混凝土。壳体能充分利用材料强度，同时又能将承重与围护两种功能融合为一。实际工程中还可利用对空间曲面的切削与组合，形成造型奇特新颖且能适应各种平面的建筑，但较为费工和费模板。壳顶结构的优点是可以把受到的压力均匀地分散到物体的各个部分，减少受到的压力。许多建筑物屋顶都运用了壳顶结构的原理。

原理
一个人握住一个鸡蛋使劲地捏，无论怎样用力也不能把鸡蛋捏碎。薄薄的鸡蛋壳之所以能承受这么大的压力，是因为它能够把受到的压力均匀地分散到蛋壳的各个部分。建筑师根据这种“薄壳结构”特点，设计出了许多既轻便又省料的建筑物。人民大会堂、北京火车站以及其他很多著名建筑，屋顶都采用了这种“薄壳结构”。
类型
壳顶结构形式很多，常用的有筒壳、圆顶壳、双曲扁壳、鞍形壳4种。
（1）筒壳由壳面、边梁和横隔构件3部分组成。单曲面薄壳形状较简单，便于施工，是最常用的薄壳形式。
（2）圆顶壳由壳面和支承环两部分组成，具有很好的空间工作性能，很薄的圆顶可以覆盖很大的空间，可用于大型公共建筑，如天文馆、展览馆、体育馆、会堂等。
（3）双曲扁壳由双向弯曲的壳面和四边的横隔构件组成，它受力合理，厚度薄，可覆盖较大的空间，较经济，适用于工业和民用建筑的各种大厅或车间。
（4）双曲抛物面壳由壳面和边缘构件组成，外形特征犹如一组抛物线倒悬在两根拱起的抛物线问，形如马鞍，故又称鞍形壳。倒悬方向的曲面如同受拉的索网，向上拱起的曲面如同拱结构，拉压相互作用，提高了壳体的稳定性和刚度，使壳面可以做到很薄。如果从双曲抛物面壳上切取一部分，可以做成各种形状的扭壳。
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