悬索结构同悬索结构单曲面和双曲面图片概括(悬索结构示意图)

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大型公共建筑为什么常常采用悬索结构？

悬索结构顾名思义是将柔性索或拉索按一定规律布置在索网上直接承受屋盖荷载作用的结构，这些索或索网一般悬挂在支撑结构体系的边缘构件上。 在纵向荷载作用下，钢丝或钢丝网均受到轴向拉力，通过边缘构件或支撑结构将这些拉力传递给建筑物。 悬索结构大多用于建筑工程和桥梁工程。

柔性电缆用于承受轴向拉力，电缆可以由线束、钢丝绳、钢制铰合线、链条、圆钢或其他拉伸性能良好的线材构成。

边缘构件用于固定网，起到承受支架上的钢丝拉力的作用。 边构件一般可以选择圈梁、拱、桁架、钢结构等刚性构件。

支撑结构用于承受来自边缘部件的压力和水平推力产生的弯矩。 支撑结构一般可选用钢筋混凝土独立柱、框架、拱等结构形式。

3 .悬架结构形式

根据悬索结构的空间结构特点，可划分为单层悬索结构、双层悬索结构、双向正交索网结构。

3.1单层悬挂结构

单层悬索结构还可按结构曲面形式分为单面单层悬索结构、双曲面单层悬索结构。

单面单层悬索结构是由许多单根拉索平行组成的平行拉索体系，拉索两端支点一般采用等高程布设，便于排水和建筑，形状也不均匀布设。 这种结构形式一般用于矩形平面的单跨建筑。 它还可用于多跨度建筑或非矩形平面的单独工程。 该结构体系结构简单，排水方便，但屋面结构稳定性差，在不均匀荷载作用下，吊顶会发生结构变形，同时抗风能力也较弱。 一般来说，在电缆之间铺设预制钢筋混凝土板可以提高稳定性。

现代悬索结构的主要承重构件是一系列高强钢丝，按一定规律悬挂在支承结构上，便于大跨度使用。 该结构自重轻，钢耗量少，本身占用空间也少，是理想的大跨度结构形式，跨度越大经济效益越显著。

悬索结构的特点

悬索结构具体表现为悬索结构受索轴向拉伸作用抵抗外荷载作用，能充分利用钢材的高抗拉强度。 索一般采用高强度材料制成，可以大幅度减少材料用量，减轻结构自重。 因此，悬挑结构适用于体育馆、展览馆等大跨度建筑物。 跨度越大，经济效益越显著。 悬索结构便于建筑造型，容易适应各种建筑平面，可以比较自由地满足各种建筑功能和表现形式的要求。 有利于创造电缆线柔软、易协调、新颖动感的建筑体型。 悬索结构施工比较方便。 电缆自重小，屋面构件一般也较轻，安装屋面时不需要大型起重设备，施工时不需要大量脚手架和模板。

因此，与其他结构形式相比，施工费用相对较低。 可以创造具有优异物理性能的建筑空间。 双曲下凹碟形悬挑屋盖具有优良的声学性能，可用于覆盖对声学要求较高的公共建筑物。 吊顶还可以轻松应对室内采光，因此适用于采光要求高的建筑物。 吊顶结构稳定性差。 单根悬索为几何变结构，其平衡形式随荷载分布方式变化，尤其是荷载作用方向与竖向相反时，悬索丧失承载能力。 因此，为了提高屋顶结构的稳定性，往往需要追加配置一些索系和结构。 拉索结构的边构件和下部支撑必须具有一定的刚度和合理的形式，才能承受拉索端巨大的水平拉力。 因此，悬索体系的支撑结构需要较多的材料，无论是钢筋混凝土结构还是钢结构设计，钢用量都超过拉索部分。 小跨度时，拉索锚固结构和支架结构的处理与大跨度时一样复杂，往往不经济。

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