懸索結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介

第八章懸索結(jié)構(gòu)

柔性的懸索在自然狀態(tài)下不僅沒(méi)有剛度，其形狀也是不確定的。必須采用敷設(shè)重屋面或施加預(yù)應(yīng)力等措施，才能賦予一定的形狀，成為在外荷作用下具

有必要?jiǎng)偠群托螤罘€(wěn)定性的結(jié)構(gòu)。因此也稱(chēng)其為張力結(jié)構(gòu)。

第一節(jié)概述懸索結(jié)構(gòu)由受拉索、邊緣構(gòu)件和下部支承構(gòu)件所組成。拉索：鋼絞線(xiàn)、鋼絲繩或鋼絲束、邊緣構(gòu)件和下部支承構(gòu)件：鋼筋混凝土。韓國(guó)永宗大橋第一個(gè)現(xiàn)代懸索屋蓋是美國(guó)于1953年建成的雷里競(jìng)技館，采用以?xún)蓚€(gè)斜置的拋物線(xiàn)拱為邊緣構(gòu)件的懸索屋蓋，主要用于飛機(jī)庫(kù)、體育館、展覽館、雜技場(chǎng)等大跨度公共建筑和某些大跨度工業(yè)廠房中，跨度最大達(dá)160m。

北京濁工人擺體育剪館、柳浙江逼人民嚇體育使館，達(dá)迷到了渴當(dāng)時(shí)想國(guó)際役上較裝先進(jìn)哭的水汁平，柄在以肥后的心幾十違年間迫，成都區(qū)城北釋體育湖館、畜吉林采滑冰拐?qǐng)?、疲安徽調(diào)省體夏育館聚、丹鼓東體教育館職、亞繳運(yùn)會(huì)遠(yuǎn)朝陽(yáng)滋體育樓館等建扮筑中蒙，采晌用了弊各種居形式業(yè)的懸溉索屋膜蓋結(jié)統(tǒng)構(gòu)，妖但在從設(shè)計(jì)爪理論橫和工巖程規(guī)財(cái)模上兇，并導(dǎo)沒(méi)有惜很大戀的突兄破。特點(diǎn)燒：1）通搖過(guò)索羊的軸灶向拉處伸抵狡抗外岸荷作中用，蠅充分層利用驚鋼材釀強(qiáng)度孤，自育重低惕。跨窗度越柿大，適經(jīng)濟(jì)銜性越哪好。2）施姓工方利便，上費(fèi)用小低3）便坦于建沒(méi)筑造峰型，廚容易南適應(yīng)倦各種佛建筑澡平面4）可慎創(chuàng)造癢具有知良好李物理精性能敏的建券筑空掙間5）穩(wěn)售定性胳差6）邊愚緣構(gòu)楚件和唯下部徹支承溫必須演具有真一定帆的剛窗度和根合理寨的形悶式，辣以承織受索屆端巨泄大的普水平躬拉力歲。第二粉節(jié)俱懸索銹的受尊力與溉變形旺特點(diǎn)單根就懸索灣的受才力與襯拱受僑力相蘇似，躁為軸作心受都力構(gòu)擊件。懸索悄是軸凍心受煩拉構(gòu)件巷，對(duì)床于鋼填材而蒙言，慕懸索好是一仍種理會(huì)想結(jié)巾構(gòu)形睛式。一、倍索的惰支座漏反力由于括鋼拉矩索是裹柔性很的，含不能寒受彎血，索繪端可電認(rèn)為鳴是固綠定鉸喪支座陰。在劃豎向障荷載撈下，爛懸索殿呈拋怖物線(xiàn)肢形，中跨中凍的下武垂度遇為f，計(jì)裕算跨鼓度為l。Va=VB=0福.5農(nóng)qL索中郊任意隨截M=隊(duì)0，對(duì)膠跨中炕截面他取矩f=釘M0/H由上衛(wèi)式知亂，在蓄豎向?yàn)?zāi)荷載意下，豆懸索植支座廣受到災(zāi)水平表拉力壓作用壘，該恰水平穩(wěn)拉力訴的大求小等她于相朗同跨角度簡(jiǎn)崖支梁朋在相鑼同荷品載作芝用下兔的跨供中彎嚴(yán)矩除販以懸呢索的械垂度緩。f與H是反飽比關(guān)釣系，因此擇找到臺(tái)合理狂垂度景，處暗理好丈拉索來(lái)水平咸力的私傳遞絨和平原衡是結(jié)礎(chǔ)構(gòu)設(shè)賢計(jì)中覆的重播點(diǎn)。二、類(lèi)索的撇拉力N=兼H/訊co近s@當(dāng)索仗方程渠確定儀后，民按上篩式就灶可求磨出索游的各館個(gè)截潤(rùn)面內(nèi)唇的軸毫力。孫索的菜軸力久在支價(jià)座處蹈最大;在跨隙中最覺(jué)小,最小師為N=氏ql2/8來(lái)f貢.三、雄索的剃變形懸索句是軸庭拉構(gòu)歲件，匆既無(wú)東彎矩是又無(wú)搜剪力初。由熊于索筐本身崇是柔晉性構(gòu)待件，框其抗袍彎剛娃度可黨忽略轟，因茂此索辱的形作狀會(huì)郵隨荷龍載的有不同亂而改是變。見(jiàn)書(shū)P1許45綢.第三厚節(jié)球懸索粉結(jié)構(gòu)巷形式

淹按拉索濤布置放方式分三比類(lèi)：一、固單層懸索軌結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)包：傳名力明繞確，商構(gòu)造冒簡(jiǎn)單垃；缺點(diǎn)敢：穩(wěn)浩定性貿(mào)差，百抗風(fēng)丹能力幼小。平蝕行布屢置形撕式(跨度賊可達(dá)80抵m）水平受梁和寨框架句一起承受搭懸索萌拉力水平毫梁承受泰懸索通拉力懸索察直接錨掛果于框纏架斜拉話(huà)索將懸索煤拉力拉向乘地錨

幅射鉛式布挎置形琴式(適用洲于圓愉形，橢圓亦形平廚面)下凹陪雙曲連率碟覆形屋握面不便公于排格水，藍(lán)最大料的碟形激屋面過(guò)：美國(guó)音阿拉美達(dá)胖比賽遣館，拒跨徑12碑8m(19令67頓)傘形疏屋面最大屯的傘晨形屋拔面：前蘇扯聯(lián)伊淺利姆術(shù)斯克汽車(chē)辱庫(kù)，揀跨徑20番6m受拉支內(nèi)環(huán)毅采用凳鋼制泛，受歌壓外追環(huán)采用用鋼燙筋混胳凝土吊制作膨?？赡Ρ绕侥[行布遼置做商到較按大跨需度。網(wǎng)催狀布逝置形慶式(適用辣于圓敗形，矩形根等各導(dǎo)種平溉面)

設(shè)計(jì)籃要點(diǎn)

單層她懸索膽體系說(shuō)垂跨挎比經(jīng)功驗(yàn)取摧值：1/衡201牌/1跑0加強(qiáng)巾形狀壤穩(wěn)定租性的侵措施狡：采用次重屋深面采用浸預(yù)應(yīng)選力鋼鏈筋混彩凝土榨懸掛抹薄殼采用渠橫向數(shù)加勁牽構(gòu)件兩向佩索正素交布末置屋面咳板規(guī)地格統(tǒng)斬一邊緣回構(gòu)件資彎矩囑大于幅脂射式濤布置1、單會(huì)曲面患單層過(guò)拉索痛體系朗（單烈層平旨行索紋系）由許雞多平錘行的駱單根宇拉索驢組成桿。屋槳蓋表萍面為疫筒狀壁凹面迫，需寨從兩遺端山瞧墻排車(chē)水。漸拉索立兩端毛可以穴等高己，也宵可不吸等高割。拉瓜索可器以是航單跨搭，也號(hào)可以蒼是多旗跨。索的翼水平數(shù)拉力漸不能口在上筐部結(jié)粱構(gòu)實(shí)紋現(xiàn)自降平衡防，必誰(shuí)須通師過(guò)適碧當(dāng)?shù)母栊问郊Z傳至聞基礎(chǔ)賄。拉索目水平終力傳濤遞一攀般有去三種彎形式隙：1）通酬過(guò)豎辭向承線(xiàn)重構(gòu)籍件傳籃至基磁礎(chǔ)2）通本過(guò)拉錨傳至恩基礎(chǔ)3）通遇過(guò)剛時(shí)性水駱平構(gòu)謹(jǐn)件集舅中傳認(rèn)至抗緣瑞側(cè)力蔬墻。2、雙皮曲面孝單層頓拉索旦體系途（單紛層輻渾射索均系）常見(jiàn)際圓形奏，其判拉索退按輻浮射狀陷布置根。蝶形：拉胡索一賓端支僑承在育周邊傲柱頂扔環(huán)梁攔上，暗另一告端支冤承在解中心睬內(nèi)環(huán)技梁上便。傘形：一治端支氣承在主周邊瓜柱頂史環(huán)梁字上，根另一音端支朋承在襲中心浙立柱驗(yàn)上。二、雙層懸索豆結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)賀：穩(wěn)炎定性阿好，屆整體籠剛度小大，（平行腸布置殺形式惱）1、單禿曲面蜓雙層夕拉索拘體系由下班凹的助承重謀索，沉上凸隱的穩(wěn)粒定索爛及它驕們之池間的犧連系折桿組未成承虜重索際垂跨臨比一乒般取1/貝201手/1率5，穩(wěn)民定索頭拱跨簽比一愁般取1/約201隔/2縣5。雙菠層索慚系兩逃端也幅必須陷錨固泡在側(cè)親邊構(gòu)扛件上伶，或典通過(guò)辱錨索勵(lì)固定沸在基海礎(chǔ)上洋，2、雙鑼曲面宗雙層厘拉索斬體系織（幅仇射式楊及網(wǎng)駝狀布辭置形螞式）承重型索和烤穩(wěn)定胡索均猛沿輻泛射方埋向布舒置，轉(zhuǎn)周?chē)笾С袆裨谥芨┻呏曧數(shù)膫魇軌焊森h(huán)梁翠上，棚中心據(jù)則設(shè)釘置受話(huà)拉內(nèi)越環(huán)梁輪。整截個(gè)屋田蓋支蠢承于挖外墻盛或周漠邊柱淡上，艱根據(jù)創(chuàng)承重展索和雙受拉仔索的昏關(guān)系甚所形糞成的本屋面豬可為上凸榴下凹云或交闖叉形，相墊應(yīng)在他周邊滋柱頂目設(shè)置危一道跡或兩裹道受由壓環(huán)奏梁。上索劫既是勸穩(wěn)定油索，平又直頌接承隔載a)雙層犬內(nèi)環(huán)幫梁b)雙層微外環(huán)覆梁c)雙層住內(nèi)外象環(huán)梁d)單層梯外環(huán)巾梁網(wǎng)勤狀布頑置e)雙層貫外環(huán)凍梁網(wǎng)彼狀布恥置三、聚交叉標(biāo)索網(wǎng)刑體系由兩組等相互伴正交廉的、監(jiān)曲率魔相反最的拉廁索直接叨交疊描組成口，形烤成負(fù)輕高斯泰曲率貞的雙冷曲拋規(guī)物面莊。兩戲組拉詢(xún)索中的，上品凸為鑒穩(wěn)定惡索，消下凹驕為承親重索襪。該舒結(jié)構(gòu)鑄通常濱施加雙預(yù)應(yīng)掌力，畝以增片強(qiáng)屋遲蓋的愁穩(wěn)定勁性和執(zhí)剛度淋。優(yōu)點(diǎn)鑰：剛鋤度大努，變?cè)嵝涡『€(wěn)定慨性好魯。適籌用大刪跨度隱。鞍形嚇?biāo)骶W(wǎng)銅布置咸形式交叉斷索網(wǎng)瘋體系覺(jué)需設(shè)弄置強(qiáng)壁大的卵邊緣倉(cāng)構(gòu)件駱，以撇錨固況不同腥方向凝的兩雁組拉羊索?；椋ɡ铀鲀?nèi)占常產(chǎn)始生相掛當(dāng)大過(guò)的彎公矩、諷扭矩崖）邊緣晝構(gòu)件鍋形式鬼很多囑，根強(qiáng)據(jù)建幻玉筑造顛型一鋪般有遷以下冠幾種暴布置斜方式摸：1、邊揚(yáng)緣構(gòu)歐件為店閉合踩曲線(xiàn)翁環(huán)梁2、邊潑緣構(gòu)簡(jiǎn)件為殊落地槽交叉潛拱3、邊維緣構(gòu)賺件為用不落秋地交蒙叉拱4、邊抗緣構(gòu)焦件為距一對(duì)誰(shuí)不相硬交的托落地技拱5、邊法緣構(gòu)上件為肆拉索沖結(jié)構(gòu)第四砌節(jié)撓懸索欄結(jié)構(gòu)惱的穩(wěn)遙定主要事表現(xiàn)義在兩綿個(gè)方竄面：一是塊適應(yīng)史荷載餅變化晚的能儀力低調(diào)；二腰是抗它風(fēng)吸至、風(fēng)幫振能索力差。在索騾自重唯作用秩下，奮呈懸稠鏈線(xiàn)射形式戲，此耽時(shí)若莊施加連荷載錦，則街原來(lái)果的懸踐鏈形感式就造不能哈保持帽平衡椅，會(huì)寧產(chǎn)生怠很大股的位別移，訂形成騰與新氣荷載罰分布煮相適毀應(yīng)的魯平衡往形式缸。會(huì)營(yíng)造成宰屋面庫(kù)防水軍層的滑損壞紐奉，該蛛位移儀為機(jī)構(gòu)瞎性位模移。機(jī)構(gòu)路性位舞移與畫(huà)由彈擴(kuò)性變姐形引浸起的彎位移綱不同畏。索伍抵抗斷機(jī)構(gòu)黑性位塞移的蝦能力襖就是邀索的喂穩(wěn)定趣性。侮它與駁索的欠張緊剪程度梳有關(guān)味。為使鞠單層沈索屋悼蓋結(jié)狠構(gòu)具油有穩(wěn)蓮定性加，一唱般可震采取稈：1、增魚(yú)加懸納索結(jié)院構(gòu)上記的荷漆載通過(guò)雹在索感上加曲重荷吩載，類(lèi)或在料索下橋吊掛堵重荷男載等貞，增普加屋湊蓋自買(mǎi)重。染書(shū)P1好52圖8-梢4-罩2.缺點(diǎn)座：使肺懸索躬截面乓增大及，支陵撐結(jié)黑構(gòu)受秋力也裹增大寸。2、形弦成預(yù)剖應(yīng)力惰索-殼組尖合結(jié)陶構(gòu)對(duì)屋熊面施細(xì)加預(yù)持應(yīng)力嘗，使栗之形怪成一屆倒掛臨的薄眨殼與莫懸索杰共同晉受力表、整遷體工爸作。常用蟲(chóng)施工悟方法：在清懸索顫上鋪安好預(yù)漁制屋歇面板鬼，在綁板上外加額洞外的絞臨時(shí)濱荷載閥，使唯索進(jìn)慎一步洋伸長(zhǎng)敲，板繪縫增股大，亭然后吼澆灌板混凝遮土，語(yǔ)達(dá)到摔足夠年強(qiáng)度趴后，藥卸去側(cè)臨時(shí)劉荷載賠，懸支索縮閑短，世屋面軌回彈攪，產(chǎn)熔生預(yù)肯應(yīng)力島。使東屋面耕形成盆預(yù)應(yīng)停力混蔽凝土賠薄殼消。3、形竹成索-梁或哀索-桁架型組合刷結(jié)構(gòu)可在梳索上規(guī)擱置橫向鑄加勁勢(shì)梁或猛橫向牢加勁蜻桁架，形囑成索-梁體貨系。橫向忍加勁狐梁具繁有一傾定的珠抗彎剖剛度肥，在意兩端揀與山麻墻處鉤的結(jié)扮構(gòu)相恒連，床并與宴各懸劣索在滔相交緣瑞處互在相連局接。盒梁-索構(gòu)忠成整跑體，相共同掌受力槐。4、增房誠(chéng)設(shè)相政反曲疑率的票穩(wěn)定碗索即為繁雙層遵拉索腰體系坦或交甜叉索怪網(wǎng)體攏系。委通過(guò)豆調(diào)整聲受拉對(duì)鋼索陸或受聯(lián)壓撐竊桿的炒長(zhǎng)度爬，可弦對(duì)懸殲索體巷系施少加預(yù)定應(yīng)力物，是掠承重相索與栽穩(wěn)定孝索內(nèi)尾始終跟保持母足夠云大的精拉緊淡力，蹄提高胃整體岔穩(wěn)定四性和送抗震擴(kuò)能力均。

一些偵典型停建筑單請(qǐng)層懸隱索德國(guó)先烏柏再特市娛游泳銹館德國(guó)傷多特穿蒙特量展覽鳴大廳前蘇仙聯(lián)克征達(dá)斯辱若牙續(xù)爾斯敗克車(chē)秘庫(kù)日本彈古川餡市民齡會(huì)館雙潛層懸或索瑞典姐斯德規(guī)哥爾膛摩約烏翰尼備紹夫鑼滑冰范場(chǎng)芬蘭侵赫爾蓄辛基恒冰上性運(yùn)動(dòng)主場(chǎng)德國(guó)吧法蘭割克福句機(jī)動(dòng)蠢車(chē)檢乒修場(chǎng)羅馬杏尼亞騙布加禍勒斯名特文綱體宮鞍采形索剛網(wǎng)前南搭斯拉見(jiàn)夫萊井士科貿(mào)瓦克竿紡織被博覽棕館加拿培大卡栽爾加黎里滑論冰館第九倡章亡大跨鋪度建垮筑結(jié)惹構(gòu)的樸其他你形式大跨稅度建仰筑是館人類(lèi)歸社會(huì)案發(fā)展肌與進(jìn)渠步的項(xiàng)產(chǎn)物規(guī)，它袖能夠罪最大嫁限度趙地滿(mǎn)襲足體挨育、刊文化隱、商剩貿(mào)社岡交活金動(dòng)的級(jí)需要匠，體截現(xiàn)了熔一個(gè)謠城市冰甚至鑄一個(gè)浪國(guó)家猴建筑糠技術(shù)洽的發(fā)替展水偉平，假同時(shí)革，大?？缍燃榻ㄖ銓?duì)改童善城湖市景井觀、永調(diào)節(jié)猶市民翁的生滑活環(huán)限境起俊著重湖要的煌作用猛。傳統(tǒng)度的大曬跨度隊(duì)建筑贏的結(jié)慨構(gòu)形如式有哈剛架顆結(jié)構(gòu)要、桁廣架結(jié)唐構(gòu)、猛拱式艱結(jié)構(gòu)黨、薄暮殼結(jié)廚構(gòu)、采平板液網(wǎng)架微結(jié)構(gòu)兔、網(wǎng)繳殼結(jié)嚴(yán)構(gòu)、楊懸索頓結(jié)構(gòu)接等?；ミ@些怪結(jié)構(gòu)橡形式來(lái)在大鏟跨度凳的工逆業(yè)與舊民用鴨建筑磨中都斬得到持了廣餡泛的曾應(yīng)用格。它主們?cè)诰幗Y(jié)構(gòu)沿上具響有不憤同的躍受力榮特點(diǎn)胖，在濾建筑慶上具縱有不功同的蠅造型下特色輪，然而安隨著獨(dú)時(shí)代惡的發(fā)恐展，膜人們哥對(duì)建依筑的殼要求遙已經(jīng)劍不再偶僅僅熟是滿(mǎn)件足物述質(zhì)功瓦能的蜘需要暴，而女是越偶來(lái)越兩高地淹提出領(lǐng)了對(duì)繳建筑呢精神氣功能坊的要牧求，岔因此穴，可敞以預(yù)愿言，斥隨著語(yǔ)高強(qiáng)坦度材劫料的攻推廣顯應(yīng)用乏，隨囑著建淹筑施茶工技封術(shù)的你完善孕，隨翻著各聽(tīng)種新紛型屋況面材陷料的鬧出現(xiàn)飯，隨獻(xiàn)著人蛋們對(duì)服建筑曬精神厚功能前要求護(hù)的提恨高，累大跨坊度建必筑結(jié)絲式構(gòu)的外形式橋?qū)?huì)頌越來(lái)屆越豐寒富多召彩。薄膜根結(jié)構(gòu)與是張左拉結(jié)給構(gòu)中轉(zhuǎn)最近策發(fā)展脫起來(lái)深的一箭種形耀式，范它以自性能努優(yōu)良梅的柔揀軟織肆物為逼材料呼，可馳以向握膜內(nèi)浸充氣屈，由角空氣淹壓力圈支撐梅膜面格，也外可以喉利用瓶柔軟忠性的孔拉索氧結(jié)構(gòu)甲或剛犁性的板支撐膀結(jié)構(gòu)炒將薄用膜繃奶緊或久撐起勺，從設(shè)而形體成具墳有一狐定剛老度、術(shù)能夠犁覆蓋祖大跨懂度空仔間的宅結(jié)構(gòu)心體系別。薄膜佳結(jié)構(gòu)沫由于干其輕盲質(zhì)、練柔軟爬、不揀透氣道、不番透水找、耐股火性桐好、暢有一廟定的蓮?fù)腹赓N率、捧有中姐夠的燒受拉餓承截瓜力，挺加上攪新近伴研制芽的膜傾材耐籌久性喘有了犬明顯釣的提企高，再因此欣，薄束膜結(jié)吩構(gòu)在憲最近渡幾年貸得到悔了較國(guó)大的雞發(fā)展慣，在寸國(guó)內(nèi)鍵外已灘被較井多地壺應(yīng)用拘于體扭育建幣筑、郊展覽沒(méi)中心鴨、商斗場(chǎng)、既倉(cāng)庫(kù)僚、交胸通服族務(wù)設(shè)各施等程大跨香度建彎筑中黑。第一謎節(jié)羅薄膜聲結(jié)構(gòu)致的特貴點(diǎn)薄膜暖結(jié)構(gòu)訪是一筋種古顧老的據(jù)結(jié)構(gòu)被刑式熱，其池造型穿在自恰然界蒼中十減分常蛛見(jiàn)，劍如肥沒(méi)皂泡鎮(zhèn)、蝙鐮蝠翼槽、蜘尊蛛網(wǎng)須等。屬在日促常生預(yù)活中余也有慌許多側(cè)應(yīng)用晴薄膜威結(jié)構(gòu)素的實(shí)見(jiàn)例，槍如：惕氣球爐、游綠泳救非生圈炎、傘寬、帆來(lái)、風(fēng)骨箏、六帳篷敬等，躲受力狗性能拐是十源分明垃確的跨。作為伐建筑污物屋呈蓋結(jié)傅構(gòu)，怎帳篷尿是最圣為古闊老的醒空間廊張力摟結(jié)構(gòu)木，最米早的耀帳篷軍是用猶獸皮社或由鴨羊毛書(shū)織成探，后聲來(lái)則盯是用漏棉或音其他涌天然芒織物引制作淘而成平，薄索殼結(jié)狡構(gòu)建駐筑與搶薄膜匙結(jié)構(gòu)猜與我蜘們傳縣統(tǒng)的果建筑著結(jié)構(gòu)販體系喬是完訂全不吐同的勒。薄膜烈結(jié)構(gòu)貸是建妖筑與陳結(jié)構(gòu)河中一偶種結(jié)圖構(gòu)體換系，路薄膜懲既承警受膜建面的揀內(nèi)力紐奉，作撤為結(jié)諷構(gòu)的已一部吃分，奇又可薪防雨戚、擋艇風(fēng)，柄起維格護(hù)作膽用，深同時(shí)樣還可撿采光淘以節(jié)雹省室臥內(nèi)照棵明的居能源渴，膜要材本喇身的齡受彎持剛度濕幾乎份為零上，但活通過(guò)敬不同臂的支接撐體汁系使跨薄膜亡承受名張力較，而悶形成乘具有圾一定辟剛度納的穩(wěn)喜定曲仇面，偷薄膜量結(jié)構(gòu)悟的建頁(yè)筑造殖型是童結(jié)合千結(jié)構(gòu)咱構(gòu)造撫的布籍局而哈自然肆產(chǎn)生網(wǎng)的，者力的挨平衡驢狀態(tài)并直接熟被表舟現(xiàn)在斤結(jié)構(gòu)耍的形煤狀上淺，這輸就使損薄膜炒結(jié)構(gòu)年成為速一種象建筑窄與結(jié)餅構(gòu)自前然有基機(jī)體逮結(jié)合年的新站型大慶跨度歷建筑赤。薄膜奧材料芹具有箏優(yōu)良經(jīng)的力它學(xué)特累性，酬目前敞以織性物有妥