2.2.1 不同缺陷幅值的影响

分析时考虑初始缺陷的影响，一般按屈曲模态的分布形式对整体结构施加初始缺陷。初始缺陷的幅值对整体稳定极限承载力有影响，施加多大的初始缺陷比较合适，需要进行比较分析。通过对模型施加1/2000、1/1000、1/500、1/300、1/200、1/100、1/50的初始缺陷幅值来计算结构的极限承载力。

整体结构初始缺陷按一阶屈曲模态的形式进行分布。图4给出了缺陷幅值与整体稳定安全系数的关系曲线。可以看出：随着缺陷幅值增加，结构整体稳定安全系数并没有降低。这表明本工程是空间异形网壳，结构本身就存在着起伏变化，其对缺陷幅值的变化不敏感，按JGJ 7—2010《空间网格结构技术规程》第4.3.3条“缺陷最大计算值可按网壳跨度的1/300取值”可以满足稳定极限承载力计算要求。

图4 安全系数与缺陷幅值关系曲线

2.2.2 不同缺陷分布形式的影响

不同的缺陷分布形式对结构整体稳定极限承载力的影响有多大，需进行比较分析。本文按各阶屈曲模态的分布形式对整体结构施加初始缺陷。初始缺陷的幅值按1/300进行取值，图5给出了不同屈曲模态分布形式与结构整体稳定安全系数的关系曲线。

图5 安全系数与缺陷分布形式关系曲线

可以看出，本工程不同的缺陷分布形式对结构整体稳定安全系数的影响非常小。这是因为本工程为大跨度单层异形钢网壳，钢网壳本身存在不规则的起伏变化，由于网壳左右部位刚度稍弱，前几阶屈曲模态均是网壳左右部位的空间变形，高阶屈曲模态是网壳中部杆件出现变形。虽然按不同的屈曲模态给整体结构施加了初始缺陷，但各种情况下的计算分析表明，结构最终的承载力极限状态均是中部沿山顶、山脚方向的主受力杆件达到压弯极限不能继续承载引起的。缺陷分布形式的不同不能改变本结构最终的受力极限状态，因此不同缺陷分布形式对结构整体稳定安全系数的影响非常小。按JGJ 7—2010第4.3.3条“初始几何缺陷分布可采用结构的最低阶屈曲模态”可以满足稳定极限承载力计算要求。为计算方便，本工程可以按一阶屈曲模态形式进行初始缺陷分布。

2.2.3 不同边界条件的影响

当山顶、山脚采用弹簧支座时，可以释放掉温度变化对结构的影响，同时弹簧支座对结构的抗震性能有利，但是弹簧支座对整体结构稳定性能影响较大。为考虑弹簧刚度变化对单层异形钢网壳极限承载力的影响，分析了不同弹簧刚度条件下的整体稳定极限承载力情况，分析时考虑初始缺陷的影响，按一阶屈曲模态的分布形式对整体结构施加初始缺陷，初始缺陷幅值按斜向跨度的1/300取值。弹簧刚度按1、10、15、20、25、30、40、80、100 MN/m分别进行计算。将不同刚度弹簧支座支撑情况下的结构整体稳定安全系数绘制成曲线，如图6所示。