建筑结构选型第十一章

第四节 悬索结构的柔性和屋面材 料
*.悬索结构最大与众不同的特点是什么？ 一是轻;二是软
*.如何改善屋盖的刚度？ 1）采用双曲面型悬索结构。 2）对悬索施加预应力。
谢 谢！
• 钢材抗拉强度高。
*.索的受力特点是什么？
• 只受拉力，不受弯矩和剪力。
*.单索结构与悬索结构的区别是什 么？
• 单索结构是平面结构体系，悬索结构是空间结构体系。
*.悬索结构的特点是什么？
1.索网只受轴向拉力，既无wk.baidu.com矩，也无剪力。受力简单。 2.采用高强度的钢绞线或钢丝绳，整个索网结构自重小，强度大，
西德乌柏特市游泳馆
安徽体育馆
日本长野奥运会速滑馆
• 日本长野奥运会速滑馆采用单悬索平面 结构形式，将其逐榀放大再渐次缩小， 结构原形虽然单一，但串联组合起来却 形成竖向有起伏，水平有凹凸的新颖体 形，适应了建筑构思的需要
车轮形悬索结构
北京工人体育馆
北京工人体育馆
马鞍形悬索结构
浙江省人民体育馆
*.朝阳体育馆的结构形式是什么？
• 两片预应力索网悬挂 在中央由两条悬索和 两个格构式钢拱组成 的“索拱结构”的外 侧。
吉林速滑馆
吉林速滑馆
吉林速滑馆
吉林冰球馆
• 吉林冰球馆屋盖结构是以索桁架为基础，经过移位、提升、置换构 件三个步骤而完成。
• 索桁架本为平面结构，如果将其上下索错开即形成空间索系，但屋 盖面积增加过多，在多雪地区受力不利且屋面排水。
*.索网的基本力学原理是什么？
• 索网是一个中心受拉构件。 • 它的形状随荷载的性质的不同而改变。
已知水平力H和悬索各点的倾角， 便可求出悬索各截面的拉力N。
• 合理轴线（与其相应简支梁的弯矩图相似）： • 当悬索的荷载为沿水平方向分布的均布荷载时，其合理
轴线为抛物线。 • 当为集中力作用时，其合理的轴线为折线。
第十一章 悬索结构
第一节 悬索结构的特 点 第二节 悬索结构的组 成和受力特点 第三节 悬索结构的型 式与建筑实例 第四节 悬索结构的柔 性和屋面材料
第一节 悬索结构的特点
*.与拱结构相比，悬索结构有什么特点？ 1）悬索受拉，拱受压。 2）悬索结构支座反力为拉力，而拱结构的为推力。
*.为何采用钢材做索？
*.如何进行边缘构件内力分析？
边缘构件可有用梁、桁架、环梁和拱等结构型式，它承受悬索在 支座处的拉力N，分别在水平和垂直方向受弯。
第三节 悬索结构的型式与建筑实 例
*.悬索屋盖的类型有哪些？ 1）单曲面型-单向悬索结构 2）双曲面型 上凸下凹的车轮形悬索结构 两组弯方向不同的马鞍形悬索结构
单向悬索结构
吉林冰球馆（索网结构）
*.悬索结构的优点是什么？
1.受力合理，节约材料。充分利用高强度钢索的 抗拉强度和钢筋混凝土边缘构件的受压和受弯能 力。 2.能跨越很大的跨度而不需要中间支承。适于建 造多种多样的平面和外形轮廓。 3.施工方便，速度较快。无须重型起重设备，屋 面施工可利用钢索架，不必另外搭脚手架。 4.创造良好物理性能的建筑物。
• 为此，在稳定索受力特点不变的情况下，将其提升，使其在2/3跨度 处于上凸地位，屋面则成弧形平面体系，对排水、减少雪荷都大有 裨益。
• 显然必需将上下索之间的拉索或拉杆变成受压杆件其结构体系才能 成立（本设计采用轻型网架），这里构件的置换是必不可少的关键 的一步。
• 如此变化的索桁架体系无论在受力合理性、屋面排水、设备管道利 用结构空间、以及外观和内景等方面都达到一个崭新的高度。
能够跨越很大的跨度。 3.应注意对支座水平反力的处理。采用合理的边缘构件型式以承受
索网的拉力。 4.边缘构件是悬索结构的重要组成部分。
第二节 悬索结构的组成和受力特 点
*.悬索结构各组成部分采用的材料和结构型式是什么？ 1）索网：多股钢绞线或钢丝绳。 2）边缘构件：梁、拱或桁架。 3）支承结构：钢筋混凝土立柱或框架结构。