⑵斜拉結(jié)構(gòu)

斜拉結(jié)構(gòu)是由主結(jié)構(gòu)、塔柱和拉索構(gòu)成的一種索結(jié)構(gòu)形式。主結(jié)構(gòu)可以是網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)、折板結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)形式。斜拉結(jié)構(gòu)多用于橋梁結(jié)構(gòu)，即斜拉橋。從文獻(xiàn)記載來(lái)看，1972年建造的慕尼黑奧運(yùn)會(huì)主賽場(chǎng)館是斜拉結(jié)構(gòu)第一次在重大工程結(jié)構(gòu)中應(yīng)用。目前斜拉結(jié)構(gòu)已作為一種主要的結(jié)構(gòu)形式，在國(guó)內(nèi)外工程項(xiàng)目中得到應(yīng)用，典型的工程項(xiàng)目有以下兩種：

①天津?yàn)I海國(guó)際會(huì)展中心

天津?yàn)I海國(guó)際會(huì)展中心是2008年夏季達(dá)沃斯論壇主會(huì)場(chǎng)，屋蓋結(jié)構(gòu)體系采用了大跨度斜拉折板網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其中屋面上下層的每個(gè)折板形單元為1榀平面鋼管相貫桁架，這些折板形的平面桁架通過(guò)豎向和斜向的平面鋼管相貫桁架構(gòu)成了屋蓋鋼結(jié)構(gòu)體系。

②山東茌平體育場(chǎng)

山東茌平體育場(chǎng)屋蓋為圓錐面，平面投影為月牙形，長(zhǎng)度約為200米，寬度約30米，屋面最高點(diǎn)標(biāo)高35.75米。屋面結(jié)構(gòu)體系采用空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，支承在混凝土柱上，同時(shí)在體育場(chǎng)主席臺(tái)后的桁架柱和體育場(chǎng)兩端實(shí)腹柱上設(shè)置斜拉索作為屋蓋結(jié)構(gòu)的彈性支承，形成斜拉結(jié)構(gòu)。

⑶索穹頂結(jié)構(gòu)

索穹頂結(jié)構(gòu)是由連續(xù)的拉索和間斷的壓桿構(gòu)成的一種自平衡、自應(yīng)力結(jié)構(gòu)體系，是目前最接近Fuller張拉整體結(jié)構(gòu)思想的結(jié)構(gòu)體系。由于該結(jié)構(gòu)體系主要以拉桿為主，因而構(gòu)件材料強(qiáng)度得以充分發(fā)揮，尤其是采用強(qiáng)度本身就很高的拉索材料（拉索材料的抗拉強(qiáng)度通?？筛叱銎胀ㄤ摬膹?qiáng)度5~8倍），因此索穹頂結(jié)構(gòu)的自重較輕，跨越能力較大。

索穹頂結(jié)構(gòu)的概念是由美國(guó)工程師Geiger提出的，他認(rèn)為空間的跨越能力是由連續(xù)的張拉索和不連續(xù)的壓力桿完成的。在這一理論基礎(chǔ)上，提出了索穹頂結(jié)構(gòu)基本概念，即索穹頂結(jié)構(gòu)是中央張拉環(huán)經(jīng)由數(shù)目為四的倍數(shù)的脊索、環(huán)索、壓桿和斜索而到達(dá)受壓環(huán)梁，從而形成一個(gè)完整封閉的張拉結(jié)構(gòu)體系，上述索穹頂結(jié)構(gòu)形式又稱為Geiger索穹頂或肋環(huán)形索穹頂。

對(duì)于Geiger索穹頂結(jié)構(gòu)而言，索網(wǎng)平面外剛度不足，容易失穩(wěn)、承受如風(fēng)荷載、地震作用等非對(duì)稱荷載性能較差，針對(duì)上述缺點(diǎn)，美國(guó)工程師M.P.Levy和T.F.Jing對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn)，將輻射狀脊索改為聯(lián)方型布置，消除了結(jié)構(gòu)內(nèi)部存在的機(jī)構(gòu)，取消了起穩(wěn)定作用的谷索。

截止到目前，從公開發(fā)表的相關(guān)文獻(xiàn)來(lái)看，國(guó)內(nèi)外已有12項(xiàng)索穹頂工程應(yīng)用，其中國(guó)外8項(xiàng)、國(guó)內(nèi)4項(xiàng)（含臺(tái)灣），中國(guó)大陸最大的索穹頂結(jié)構(gòu)為鄂爾多斯伊金霍洛旗體育活動(dòng)中心索穹頂，跨度71.2米，遠(yuǎn)落后于美國(guó)喬治亞索穹頂（240米×93米）。

①鄂爾多斯伊金霍洛旗體育活動(dòng)中心索穹頂

該工程是目前我國(guó)第一個(gè)大型索穹頂結(jié)構(gòu)工程，屋蓋建筑平面呈圓形，直徑為71.2米，屋蓋矢高約5.5米。由外環(huán)梁、內(nèi)環(huán)梁、斜索、脊索及兩圈撐桿組成，表面覆蓋PTFE和ETFE兩種膜材。經(jīng)過(guò)模擬分析及方案優(yōu)化，擬采用地面組裝、整體提升、外脊索、外斜索分步張拉的安裝方法。該屋蓋承包單位為北京紐曼帝蒙膜建筑技術(shù)有限公司，索張拉單位為北京建筑工程研究院，索生產(chǎn)廠家為廣東堅(jiān)朗五金制品有限公司。

②無(wú)錫科技交流中心索穹頂

無(wú)錫太湖國(guó)際高科技園區(qū)科技交流中心鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，24米的采光頂采用了索穹頂結(jié)構(gòu)。根據(jù)工程特點(diǎn)，選用了Geiger型索穹頂，結(jié)合下部結(jié)構(gòu)考慮，結(jié)構(gòu)采用10道脊索、兩道環(huán)索及相應(yīng)的斜索、壓桿。

③中國(guó)（太原）煤炭交易中心索穹頂

中國(guó)煤炭交易中心——展覽中心中央?yún)^(qū)采光頂為玻璃幕墻次索網(wǎng)與索穹頂組合的索網(wǎng)穹頂結(jié)構(gòu)，平面為圓形，直徑36米，矢高1.636米，結(jié)構(gòu)中心點(diǎn)標(biāo)高25.8米。結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)為在索穹頂主結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，增加了上層幕墻次索網(wǎng)，屋蓋覆蓋材料采用點(diǎn)支式玻璃屋面。索穹頂為Geiger型。結(jié)構(gòu)由上海寶冶集團(tuán)工安分公司承擔(dān)，并于2011年1月18日開始了整體索結(jié)構(gòu)的提升工作。該結(jié)構(gòu)體系在索穹頂主結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，增加了上層幕墻次結(jié)構(gòu)網(wǎng)，屋面覆蓋材料采用點(diǎn)支式玻璃屋面。

⑷索桁架結(jié)構(gòu)

索桁架是由飛柱和索組成的索結(jié)構(gòu)，可分為平面索桁架結(jié)構(gòu)和空間索桁架結(jié)構(gòu)。平面索桁架結(jié)構(gòu)多用于玻璃幕墻結(jié)構(gòu)，屬于雙層索系結(jié)構(gòu)，包含魚腹式索桁架和自平衡索桁架。

近年來(lái)，索桁架結(jié)構(gòu)在建筑采光頂中應(yīng)用逐漸增多，常用的索桁架結(jié)構(gòu)形式有魚腹式索桁架、張弦拱索桁架以及輪輻式索桁架。從結(jié)構(gòu)構(gòu)成來(lái)看，前兩種屬于純平面受力，而輪輻式已經(jīng)具有空間受力的特點(diǎn)了。

索桁架結(jié)構(gòu)在大跨度建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的工程應(yīng)用有1993年建成的德國(guó)斯圖加特納卡體育場(chǎng)罩棚膜結(jié)構(gòu)、1997年建成的馬來(lái)西亞吉隆坡室外體育場(chǎng)罩棚結(jié)構(gòu)以及2002年韓日世界杯的韓國(guó)釜山體育場(chǎng)和仁川體育場(chǎng)罩棚結(jié)構(gòu)。國(guó)內(nèi)的典型工程應(yīng)用有深圳寶安體育場(chǎng)。（待續(xù)）

邁博膜結(jié)構(gòu)承接各種膜結(jié)構(gòu)工程、膜結(jié)構(gòu)停車棚：http://43xj67.cn/