網架結構以其宏大的跨度、優美的造型和卓越的受力性能，成為體育場館、航站樓、會展中心等大型公共建筑的“鋼鐵骨架”。然而，在這恢弘的建筑之美背后，是精確到毫厘的力學計算在支撐。其中，荷載分析與計算模型是整個網架結構設計的核心與前提，直接決定了結構的安全、經濟與可靠性。

　　一、 全面精確的荷載分析：識別所有“隱形之手”
　　荷載是施加在結構上的各種外力，是結構分析的根本依據。對于網架結構，其荷載分析尤為復雜，需系統性地考慮以下幾類：
　　1. ***荷載（恒載）： 指長期作用于結構上的不變荷載。主要包括網架桿件、節點球的自重，以及覆蓋其上的屋面板、檁條、保溫層、燈具、馬道等所有附屬設施的重量。這部分荷載是計算的基礎，需準確統計。
　　2. 可變荷載（活載）： 指在結構使用期間可能發生變化的各種荷載。
　　· 屋面活荷載： 如施工或檢修時的人員、設備重量。
　　· 雪荷載： 根據項目所在地的氣象條件，考慮積雪的平均重量、不均勻分布甚至雪堆效應，對結構穩定性構成顯著影響。
　　· 風荷載： 對大跨度、輕質屋面至關重要。它不僅產生向上的風吸力，也可能產生向下的風壓力，并且在不同區域分布極不均勻。需通過風洞試驗或規范規定，確定風壓的體型系數和高度變化系數。
　　· 溫度荷載： 由于網架結構跨度大，季節更替和日照不均會引起結構膨脹或收縮。當這種變形受到下部支承結構的約束時，***會在桿件內部產生巨大的溫度應力，必須在計算中予以考慮。
　　3. 偶然荷載： 如地震作用。網架結構自重輕，對地震力不敏感是其優點，但仍需進行抗震分析，確保在罕遇地震下結構的整體穩固性，防止倒塌。

　　二、 科學高效的計算模型：從現實到數字的橋梁
　　在厘清所有荷載后，如何計算它們對復雜空間結構的內力效應？這依賴于科學的計算模型。現代網架結構分析主要采用以下模型：
　　1. 空間桁架位移法（矩陣位移法）： 這是當前主流的、也是***精確的分析方法。其基本假設是：
　　· 將每一根桿件視為僅承受軸向力（拉力或壓力）的二力桿。
　　· 節點假定為理想的鉸接節點，桿件可以繞節點自由轉動。
　　· 在此模型下，整個網架被離散化為一個由眾多桿件單元通過節點連接而成的空間體系。通過計算機建立整體剛度矩陣，引入荷載和邊界條件（支座約束），求解每個節點的位移，進而反算出所有桿件的內力。
　　該模型能精確反映網架的主要受力特性，計算結果可靠，是大多數設計軟件（如MST、SAP2000、ANSYS等）的核心算法。
　　2. 簡化計算模型： 在初步設計或手算估算時，有時會采用一些簡化模型，如將雙層網架簡化為“擬板”或“交叉梁系”進行分析。但這些方法精度有限，現已基本被計算機輔助的矩陣位移法所取代。

　　三、 分析與模型的結合：賦能安全與經濟的設計
　　荷載分析與計算模型的結合，使得設計師能夠：
　　· ***定位關鍵桿件： 通過計算，可以清晰地識別出受力***大的拉桿、壓桿以及可能失穩的腹桿，從而對這些關鍵部位進行加強設計。
　　· 優化結構形態： 通過調整網格尺寸、結構高度或桿件布置，并在模型中反復驗算，可以實現用***少的材料達到***優的受力性能，實現經濟性。
　　· 模擬極端工況： 計算機模型可以輕松模擬雪荷載不均勻分布、強風襲擊等極端情況，驗證結構的安全儲備。