九、悬索结构

　　悬索结构，是比较理想的大跨度结构形式之一，在桥梁中被广泛应用。目前，悬索屋盖结构的跨度已达160m，主要用于体育馆、展览馆中。悬索结构的主要承重构件是受拉的钢索，钢索是用高强度钢绞线或钢丝绳制成。

　　1）悬索结构的受力特点

　　悬索结构包括三部分：索网、边缘构件和下部支承结构。

　　索非常柔软，其抗弯刚度忽略不计。索的形状随荷载性质而变。索是中心受拉构件，既无弯矩也无剪力。水平反力为H，方向是向外的。索的拉力取决于跨中的垂度，，垂度越小拉力越大。索的垂度一般为跨度的1／30.索的合理轴线形状随荷载的作用方式而变化。

　　2）悬索的类型及实例

　　悬索结构可分为单曲面与双曲面两类。单曲拉索体系构造简单，屋面稳定性差。双曲拉索体系，它由承重索和稳定索组成。支承结构可以有很多种，如框架、拱等。

　　北京工人体育馆，为圆形悬索结构，可容纳15000名观众。比赛大厅直径94m，周围为四层框架结构，宽7．5m，主要为附属用房及休息廊。

　　十、壁空间结构

　　薄壁空间结构，也称壳体结构。它的厚度比其他尺寸（如跨度）小得多，所以称薄壁。它属于空间受力结构，主要承受曲面内的轴向压力，弯矩很小。它的受力比较合理，材料强度能得到充分利用。薄壳常用于大跨度的屋盖结构，如展览馆、俱乐部、飞机库等。

　　薄壳结构多采用现浇钢筋混凝土，费模板、费工时。薄壁空间结构的曲面形式很多。这里讲两种，筒壳和双曲壳。

　　筒壳一般由壳板、边粱和横隔三部分组成。筒壳的空间工作是由这三部分结构协同完成的。它的跨度在30m以内是有利的。当跨度再大时，宜采用双曲薄壳。

　　双曲壳特别适用于大空间大跨度的建筑。双曲壳又分为圆顶壳、双曲扁壳和双曲抛物面壳。目前园顶的直径已达200多米。圆顶结构可用在大型公共建筑中，如天文馆、展览馆的屋盖。圆顶结构由壳面、支座环组成。通过支座环支于垂直构件上。壳面主要承受压力，支座环承受拉力。北京天文馆顶盖为半球形圆顶，直径25m，壳面厚6cm，结构自重每平方米约200公斤。双曲扁壳是双曲抛物面的一种形式，它由壳板和竖直的边缘构件（横隔构件）组成。因为扁壳的矢高比底面尺寸小得多，大约为1／5，所以叫扁壳。例如北京火车站大厅，35m×35m的双曲面扁壳屋盖，壳板为8cm，宽敞明亮，是一成功的范例。

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