由于大型开合屋盖结构的重要性与复杂性，在设计时应全面考虑结构自重、建筑屋面、天沟、马道、照明音响及机电设备等恒荷载、检修荷载、雪荷载、风荷载、温度作用、地震作用、活动屋盖移动荷载等各种荷载。对开合屋盖进行全面的计算分析，确保活动屋盖与固定屋盖结构体系在各种不利荷载工况组合下的安全性。与普通大跨度结构不同，开合屋盖除需要考虑活动屋盖运行时引起的移动荷载外，需要分别对活动屋盖全开、全闭及半开状态进行计算分析。此外，活动屋盖全开、全闭及半开三种状态的荷载取值也存在较大差异。

当活动屋盖处于基本开合状态时，屋盖结构应该能够承受各种最大的荷载与作用，其他状态荷载值可根据具体情况适当减小。进行开合屋盖计算分析时，主要荷载与作用的特点如下。

A.雪荷载

雪荷载根据地域气候条件差异很大，应针对开合屋盖可能出现的开合状态，分别考虑雪荷载的影响。活动屋盖的开合状态对雪荷载效应有很大影响。在一般情况下，屋盖全开状态降雪在屋面堆积量小，比屋盖全闭状态有利。如果在此条件下进行设计与计算，当后期运营管理不到位时，结构将出现危险的情况。

应充分考虑气候环境特点与屋盖的形状、屋面积雪漂移、滑落引起的不均匀分布以及局部堆积的可能性，根据实际情况确定雪荷载的不对称分布与局部较大积雪荷载。在多雪地区，活动屋盖一般设定为常闭状态，可以考虑设置热风系统等屋面融雪装置，控制雪荷载的影响。

当屋面积雪后进行活动屋盖开合移动是比较困难的。为了保证安全，减小驱动控制系统成本，应尽量避免活动屋盖在积雪状态下操作，但应适当考虑在早期少量积雪情况下能够运行。在鄂尔多斯东胜体育场活动屋盖设计中，当雪荷载不超过0.1kN/㎡时，可以进行开合操作。

B.温度效应

在开合屋盖设计时，应根据当地气象条件确定结构设计与活动屋盖运行采用的极端最高温度与极端最低温度，一般应保证开合屋盖在绝大多数气象温度条件下能够正常运行。需要在极端温度条件下的运行时，如严寒地区冬季的极低气温天气，尚应考虑驱动系统的低温工作性能。

大跨度开合屋盖大多采用钢结构体系，太阳直射可能引起很大的变形。当温度变化引起的内力与变形不能忽略时，在结构设计时应考虑温度变化的影响，并通过温度场分析确定温度分布情况。结构计算温差根据屋盖的形状、建筑做法、使用功能及施工情况有很大差异，当开合屋盖铺设屋面板及保温材料时，太阳辐射温度的影响相对较小。

由于温度的变化，开合屋盖各结构单元的内力与变形可能产生差异，应充分考虑不均匀变形引起活动屋盖无法正常运行的可能性。

C.抗风设计

为了防止风雨侵入，考虑大风条件下开合屋盖处于全闭状态的情况较多，但在暴风情况下将活动屋盖置于受力较为有利的全开状态也很常见。应分别对全开状态、全闭状态以及半开状态进行风荷载验算，必要时也可进行风动力时程分析。在确定结构风荷载时，考虑到开合屋盖结构的复杂性，一般应通过风洞试验确定建筑表面的风压分布情况。当采用风洞试验确定的风压系数时，还应考虑室内外压差及风压高度变化系数的影响。对于形状简单的小型开合屋盖工程，也可参考工程经验，根据情况确定风荷载体型系数。

应考虑屋盖的形状与开启状态对脉动风压的影响，特别对于膜结构等轻质屋面材料，风振效应比较显著。

当开合屋盖采用暴风关闭的运营模式时，在全开状态与半开状态时，结构设计应采用该地区发生频度较高的强风。考虑到机械故障等因素，为了确保安全性，可取10年重现期的风荷载。

在活动屋盖移动过程中，应对风速进行严格控制，使开合屋盖在一般风力条件下安全顺畅地行走。实际运行时的风速不宜过大，应控制风速在5m/s~10m/s以下。

考虑到开合屋盖运营的需要，应加强对风速的监控，每栋建筑应至少设置两个风速测点。

D.抗震设计

开合屋盖结构应分别对全开与全闭状态进行抗震设计，还应特别注意活动屋盖在移动过程中发生地震时的安全性。

在进行活动屋盖在非基本状态与行走过程中抗震设计时，可根据建设地点与建筑功能与活动屋盖使用情况，取用低于基本状态的地震动参数，根据设定的地震作用进行结构计算分析。在活动屋盖移动过程中，发生大震的概率极低，但需要考虑防止出现脱轨、碰撞、晃动等事故的措施。对于大型开合屋盖结构，应考虑设置地震传感器，当地震达到某一烈度时，及时刹车，并自动锁定活动屋盖，确保结构安全。

在进行结构抗震设计时，应采用结构整体模型，考虑活动屋盖与固定屋盖之间的相互作用，同时考虑水平方向与垂直方向的地震作用。应分别进行反应谱计算与时程分析，并考虑几何非线性与材料非线性效应的影响。

应针对结构部位与构件重要性，采用不同的抗震性能指标，对重要与关键部位提出更高的性能要求，如固定屋盖中支承轨道的桁架、连接活动屋盖与固定屋盖的台车及连接件等，应在罕遇地震作用时保持弹性。

E.移动荷载分析

活动屋盖在运行过程产生的各种荷载，是开合屋盖结构设计中特有的荷载，包括移动荷载、水平荷载、冲击力、制动惯性力和端止缓冲器冲击荷载。

①移动荷载。活动屋盖在运行过程中，空间位置不断变化；活动屋盖重量很大，单片活动屋盖可达数百吨；台车轮数量多，轮压不均匀。在结构计算分析过程中，应全面考虑上述因素的影响。

②水平荷载。活动屋盖沿直线的轨道运行时，由于轨道安装误差、活动屋盖蛇行等引起车轮侧向力，与轨道方向垂直，其值与结构跨度与轮压有关。

③冲击力。运行时在轨道接头产生的上下或左右方向冲击力。

④制动惯性力。惯性与运行速度有关，由于活动屋盖运行速度较慢，制动惯性力一般不超过最大轮压的15%。

⑤端止缓冲器冲击荷载。设计时假定活动屋盖以最高运行速度进行冲击，吸收运动能量，防止活动屋盖跌落。