4.3.1 單層網(wǎng)殼以及厚度小于跨度1／50的雙層網(wǎng)殼均應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算。 4.3.2 網(wǎng)殼的穩(wěn)定性可按考慮幾何非線性的有限元法(即荷載一位移全過程分析)進(jìn)行計(jì)算，分析中可假定材料為彈性，也可考慮材料的彈塑性。對于大型和形狀復(fù)雜的網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)宜采用考慮材料彈塑性的全過程分析方法。全過程分析的迭代方程可采用下式： 4.3.3 球面網(wǎng)殼的全過程分析可按滿跨均布荷載進(jìn)行，圓柱面網(wǎng)殼和橢圓拋物面網(wǎng)殼除應(yīng)考慮滿跨均布荷載外，尚應(yīng)考慮半跨活荷載分布的情況。進(jìn)行網(wǎng)殼全過程分析時應(yīng)考慮初始幾何缺陷(即初始曲面形狀的安裝偏差)的影響，初始幾何缺陷分布可采用結(jié)構(gòu)的最低階屈曲模態(tài)，其缺陷最大計(jì)算值可按網(wǎng)殼跨度的1／300取值。 4.3.4 按本規(guī)程第4.3.2條和第4.3.3條進(jìn)行網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)全過程分析求得的第一個臨界點(diǎn)處的荷載值，可作為網(wǎng)殼的穩(wěn)定極限承載力。網(wǎng)殼穩(wěn)定容許承載力(荷載取標(biāo)準(zhǔn)值)應(yīng)等于網(wǎng)殼穩(wěn)定極限承載力除以安全系數(shù)K。當(dāng)按彈塑性全過程分析時，安全系數(shù)K可取為2.0；當(dāng)按彈性全過程分析、且為單層球面網(wǎng)殼、柱面網(wǎng)殼和橢圓拋物面網(wǎng)殼時，安全系數(shù)K可取為4.2。 4.3.5 當(dāng)單層球面網(wǎng)殼跨度小于50m、單層圓柱面網(wǎng)殼拱向跨度小于25m、單層橢圓拋物面網(wǎng)殼跨度小于30m時，或進(jìn)行網(wǎng)殼穩(wěn)定性初步計(jì)算時，其容許承載力可按本規(guī)程附錄E進(jìn)行計(jì)算。   條文說明   4.3 網(wǎng)殼的穩(wěn)定性計(jì)算 4.3.1 單層網(wǎng)殼和厚度較小的雙層網(wǎng)殼均存在整體失穩(wěn)(包括局部殼面失穩(wěn))的可能性；設(shè)計(jì)某些單層網(wǎng)殼時，穩(wěn)定性還可能起控制作用，因而對這些網(wǎng)殼應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算。從大量雙曲拋面網(wǎng)殼的全過程分析與研究來看，從實(shí)用角度出發(fā)，可以不考慮這類網(wǎng)殼的失穩(wěn)問題，作為一種替代保證，結(jié)構(gòu)剛度應(yīng)該是設(shè)計(jì)中的主要考慮因素，而這是在常規(guī)計(jì)算中已獲保證的。 4.3.2 以非線性有限元分析為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)荷載—位移全過程分析可以把結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、穩(wěn)定乃至剛度等性能的整個變化歷程表示得十分清楚，因而可以從全局的意義上來研究網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性問題，目前，考慮幾何及材料非線性的荷載—位移全過程分析方法已相當(dāng)成熟，包括對初始幾何缺陷、荷載分布方式等因素影響的分析方法也比較完善。因而現(xiàn)在完全有可能要求對實(shí)際大型網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行僅考慮幾何非線性的或考慮雙重非線性的荷載—位移全過程分析，在此基礎(chǔ)上確定其穩(wěn)定性承載力?？紤]雙重非線性的全過程分析(即彈塑性全過程分析)可以給出精確意義上的結(jié)果，只是需耗費(fèi)較多計(jì)算時間。在可能條件下，尤其對于大型的和形狀復(fù)雜的網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，應(yīng)鼓勵進(jìn)行考慮雙重非線性的全過程分析。 4.3.3 當(dāng)網(wǎng)殼受恒載和活載作用時，其穩(wěn)定性承載力以恒載與活載的標(biāo)準(zhǔn)組合來衡量。大量算例分析表明：荷載的不對稱分布(實(shí)際計(jì)算中取活載的半跨分布)對球面網(wǎng)殼的穩(wěn)定性承載力無不利影響；對四邊支承的柱面網(wǎng)殼當(dāng)其長寬比L／B≤1.2時，活載的半跨分布對網(wǎng)殼穩(wěn)定性承載力有一定影響；而對橢圓拋物面網(wǎng)殼和兩端支承的圓柱面網(wǎng)殼，活載的半跨分布影響則較大，應(yīng)在計(jì)算中考慮。 初始幾何缺陷對各類網(wǎng)殼的穩(wěn)定性承載力均有較大影響，應(yīng)在計(jì)算中考慮。網(wǎng)殼的初始幾何缺陷包括節(jié)點(diǎn)位置的安裝偏差、桿件的初彎曲、桿件對節(jié)點(diǎn)的偏心等，后面兩項(xiàng)是與桿件計(jì)算有關(guān)的缺陷。我們在分析網(wǎng)殼穩(wěn)定性時有一個前提，即在強(qiáng)度設(shè)計(jì)階段網(wǎng)殼所有桿件都已經(jīng)過強(qiáng)度和桿件穩(wěn)定驗(yàn)算。這樣，與桿件有關(guān)的缺陷對網(wǎng)殼總體穩(wěn)定性(包括局部殼面失穩(wěn)問題)的影響就自然地被限制在一定范圍內(nèi)，而且在相當(dāng)程度上可以由關(guān)于網(wǎng)殼初始幾何缺陷(節(jié)點(diǎn)位置偏差)的討論來覆蓋。節(jié)點(diǎn)安裝位置偏差沿殼面的分布是隨機(jī)的。通過實(shí)例進(jìn)行的研究表明：當(dāng)初始幾何缺陷按最低階屈曲模態(tài)分布時，求得的穩(wěn)定性承載力是可能的最不利值。這也就是本規(guī)程推薦采用的方法。至于缺陷的最大值，按理應(yīng)采用施工中的容許最大安裝偏差；但大量算例表明，當(dāng)缺陷達(dá)到跨度的1／300左右時，其影響往往才充分展現(xiàn)；從偏于安全角度考慮，本條規(guī)定了“按網(wǎng)殼跨度的1／300”作為理論計(jì)算的取值。 4.3.4 確定安全系數(shù)K時考慮到下列因素：(1)荷載等外部作用和結(jié)構(gòu)抗力的不確定性可能帶來的不利影響；(2)復(fù)雜結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析中可能的不精確性和結(jié)構(gòu)工作條件中的其他不利因素。對于一般條件下的鋼結(jié)構(gòu)，第一個因素可用系數(shù)1.64來考慮；第二個因素暫設(shè)用系數(shù)1.2來考慮，則對于按彈塑性全過程分析求得的穩(wěn)定極限承載力，安全系數(shù)K應(yīng)取為1.64×1.2≈2.0。 對于按彈性全過程分析求得的穩(wěn)定極限承載力，安全系數(shù)K中尚應(yīng)考慮由于計(jì)算中未考慮材料彈塑性而帶來的誤差；對單層球面網(wǎng)殼、柱面網(wǎng)殼和雙曲扁網(wǎng)殼的系統(tǒng)分析表明，塑性折減系數(shù)cP(即彈塑性極限荷載與彈性極限荷載之比)從統(tǒng)計(jì)意義上可取為0.47，則系數(shù)K應(yīng)取為1.64×1.2／0.47≈4.2。對其他形狀更為復(fù)雜的網(wǎng)殼無法作系統(tǒng)分析，對這類網(wǎng)殼和一些大型或特大型網(wǎng)殼，宜進(jìn)行彈塑性全過程分析。 4.3.5 本條附錄給出的穩(wěn)定性實(shí)用計(jì)算公式是由大規(guī)模參數(shù)分析的方法求出的，即結(jié)合不同類型的網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，在其基本參數(shù)(幾何參數(shù)、構(gòu)造參數(shù)、荷載參數(shù)等)的常規(guī)變化范圍內(nèi)，應(yīng)用非線性有限元分析方法進(jìn)行大規(guī)模的實(shí)際尺寸網(wǎng)殼的全過程分析，對所得到的結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和歸納，得出網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的變化規(guī)律，最后用擬合方法提出網(wǎng)殼穩(wěn)定性的實(shí)用計(jì)算公式。 總計(jì)對2800余例球面、圓柱面和橢圓拋物面網(wǎng)殼進(jìn)行了全過程分析。所提出的公式形式簡單，便于應(yīng)用。 給出實(shí)用計(jì)算公式的目的是為了設(shè)計(jì)人員應(yīng)用方便；然而，盡管所進(jìn)行的參數(shù)分析規(guī)模較大，但仍然難免有某些疏漏之處，簡單的公式形式也很難把復(fù)雜的實(shí)際現(xiàn)象完全概括進(jìn)來，因而條文中對這些公式的應(yīng)用范圍作了適當(dāng)限制。