大跨度建筑-悬索结构

明石海峡大 桥
1998年4月5日，世界上目前最长的吊桥——日本明石海峡大桥正式通车。 大桥坐落在日本神户市与淡路岛之间(东经135度01分，北纬34度36分）， 全长3911米，主桥墩跨度1991米。两座主桥墩海拔297米，基础直径80米， 水中部分高60米。两条主钢缆每条约4000米，直径1.12米，由290根细钢缆 组成，重约5万吨。大桥于1988年5月动工。1998年3月竣工。 明石海峡大 桥首次采用1800MP级超高强钢丝，使主缆直径缩小并简化了连接构造， 首创悬索桥主缆，这也是第一座用顶推法施工的跨谷悬索桥，由著名的 法国埃菲尔集团公司承建。
END
预应力鞍形索网：由相互正交、曲率相反的两组
钢索直接叠交而形成一种负高斯曲率的曲面悬索结构。
闭合空间曲梁
空间框架
拱
拱
拱 柔性边缘构建——边界索
柔性边缘构建——边界索
受力特点：
鞍形索网的工作原理与双层索系相同，但工作空 间结构。其受力分析要比双层索系复杂。 与双层索体系一样，对鞍形索网也必须进行预张 拉。由于两组索的曲率相反，因此可以对其中任意一 组或同时对两组索进行张拉，在索网中建立预应力。 另外，因柔性悬索不能抗弯、抗压，因此为改进 这一缺点而出现了一些组合体系，如劲性索结构、横 向加劲单层索系与索拱体系，将两片或以上的悬索体 系和强大的中间支撑结构组合在一起，还可以形成各 种组合悬索结构。
辐射式布置：
辐射式布置的双层索系可用于圆形、椭圆形建筑平面。 为解决双层索在圆形平面中央的汇交问题。在圆心处通 常要设置受拉内环，双层索一点锚挂于内环上，另一端 锚挂在周边的受压外环上。根据所采用的索桁架形式不 同，对应承重索和稳定索可能要设置两层外环梁或两层 内环梁。
受力特点：
双层索体系中，设置了相反曲率的稳定索及相应的连 系杆，不仅能够有效地抵抗风吸力作用，而且可以对 体系施加预应力。通过张拉承重索或稳定索，或对他 们都施行张拉。均可使索系绷紧，在承重索和稳定索 内保持足够的预拉力，以使索系具有必要的形状稳定 性。此外，由于存在预应力，稳定索能与承重索一起 抵抗竖向荷载作用，从而整个体系的刚度得到提高。 采用预应力双层索系是解决悬索屋盖形状稳定性问题 的一个十分有效的途径。预应力双层索系具有良好的 结构刚度和形状稳定性，因此可以采用轻屋面，如石 棉板、纤维水泥板、彩色涂层压型钢板及高效能的保 温轻质材料。因此，双层悬索体系还具有较好的抗震 性能。
大跨度建筑结构
悬索结构
姓名：李文龙 学号：1101081018 年级：11级建筑学
定义：由柔性受拉索及其边缘构件所形成 的承重结构。
发展和应用概况
在欧洲， 十六世纪便开始出现悬索的计算理论，并广泛应用在悬 索桥、索道、输电线等工程的计算分析中。目前世界上最长的悬索 桥——日本明石海峡大桥跨度达到1991米。 十九世纪末，俄国工程师苏霍夫系统提出了索网结构的计算理 论。悬索结构在房屋建筑结构中的应用是从二十世纪五十年代开 始，世界上第一个现代悬索屋盖是美国于1952年建成的Raleigh竞技 馆。我国从上个世纪五十年代末开始研究悬索结构屋盖。最早的代表 性工程有1961年建成的北京工人体育馆。
优点：
受力合理，用料经济 施工便捷，施工设施简单 适应性强，造型美观
缺点：
动荷载下的共振问题 不能承受反向荷载
分类：
单层悬索体系 预应力双层悬索体系 预应力鞍形索网
单层悬索体系：单层悬索体系由一系列、按一定规律布
置的单层悬索组成，悬索两端锚挂在稳固的支承结构上。
结构方案：
平行单层悬索体系
辐射式布置单层悬索体系
网状布置单层悬索体系
受力特点： 仅有一系列下凹的单层柔索组成的悬索体系，其工作性能与 单索相似，属几何可变，所以形状稳定性不好。一方面，悬 索的局部荷载作用下会产生较大的机构性位移，另一方面， 索系的抗风能力也很差。
如何提高单层索系形状稳定性： 采用重屋面
设置横向加劲梁或加劲桁架
预应力双层悬索体系：双层悬索体系是由一系
列下凹的的承重索和上凸的稳定索以及它们之间的连 系杆（拉杆的压杆）组成。
结构方案：
平行布置
辐射式
网状布置
双层悬索体系的一般布置
ห้องสมุดไป่ตู้
适用范围： 平行布置： 双层布置的双层索可用于矩形，多边形建筑平面，并可 用于单跨、双跨及多跨。双层索系的承重索与稳定索要 分别锚固在稳固的支撑结构上，支承结构形式与单层索 体系基本相同