索结构(4)-设计方法

索结构典型工程集(上、下册)索结构典型工程集（上、下册）是一本介绍索结构的经典著作，它通过详细的案例分析和理论阐述，全面展示了索结构工程设计的技术和实践。

下面将从两个方面对该书进行分析：一、索结构的基本原理和设计方法1.索结构的定义和特点索结构是一种利用索（绳、索或钢丝绳）进行支撑和连接的结构形式，它具有轻量、高强、易于构建等特点。

索结构的设计理念是最大程度地利用索的拉力和挠度来支撑和分担结构荷载，从而实现结构的稳定和坚固。

2.索结构的设计原则索结构的设计原则包括：合理布置索的位置和方向、合理选择索的直径和材料、合理设计索结构的连接节点等。

在设计索结构时，必须充分考虑结构的受力特点和应力分布规律，确保结构能够承受外部荷载和环境影响。

3.索结构的设计方法索结构的设计方法主要包括静力分析、模型试验和有限元分析。

其中，静力分析是最常用的设计方法，通过计算索的受力和变形情况，确定结构的稳定性和安全性。

模型试验和有限元分析则可以对设计结果进行验证和优化，提高结构的可靠性和经济性。

二、索结构的典型工程案例分析1.迪拜塔迪拜塔是一座采用索结构设计的超高层建筑，其主体结构采用了多层索结构系统，通过合理布置和连接索，实现了整个建筑的平衡和支撑。

迪拜塔的设计不仅考虑了外部荷载和风荷载的影响，还充分利用了索结构的轻量化和高强度特点，最大程度地提高了建筑的安全性和抗震性能。

2.奥运会主体育馆奥运会主体育馆是一座采用索结构设计的大跨度建筑，其屋面结构和观众席采用了多层索结构系统，通过合理的索结构布局和连接方式，实现了建筑的整体稳定和坚固。

奥运会主体育馆的设计充分考虑了大跨度结构的受力特点和应力分布规律，确保了建筑在承受大风和大雪等外部荷载时的安全性和稳定性。

3.索桥索桥是一种采用索结构设计的特大桥梁，其主体结构采用了多层索结构系统，通过合理的索桥梁布置和连接方式，实现了桥梁的整体稳定和承载能力。

索桥的设计充分考虑了大跨度结构的受力特点和索力传递规律，确保了桥梁在承受车流和地震等外部荷载时的安全性和可靠性。

概念、方法和实例张其林同济大学土木工程学院2008年9月22日石、土、木钢筋混凝土钢材索和膜受拉为主充气整体张拉+充气+整体张拉？索的构成和力学性能计算分析中的基本定义q初始状态找形q设计验算中的基本概念q工程实例简介索的构成和力学性能合金钢、不锈钢不锈钢：建筑幕墙结构，直径F12～F60合金钢：建筑主体结构，直径F20～F210强度级别235级、345级、460级、550级和I型锚头LG-abD×L表示拉杆；a、b表示拉杆两端的锚头形式；表示直径；L表示长度。

150mm、长度6000mm、两端锚头均为U型的钢拉LG-UU150×6000。

强度钢丝或钢绞线按平行或半平行方式扭绞而成,强度钢丝的直径一般为5mm和7mm。

: (f)d×N，强钢丝或钢绞线的直径，强钢丝或钢绞线的数量。

)5×7～(f)5×649)7×7～(f)7×649钢芯钢丝绳（6×19）小于5mm可采用纤维钢丝绳，其他建筑应采用钢芯钢丝绳索体的规格一般表示为：N×M股数（不计绳芯）束中高强钢丝的数量钢丝绳的规格范以6×M居多。

绞线经防腐处理后再对索体包裹防护套绞线经防腐处理后包裹防护套或润滑材料加防护套。

：索体可采用简单防护处理索体应采用多层防护处理不同工程不同索材在设计中注明。

料宜选用高密度聚乙烯。

挤压成型索体自锁工成镦头卡在夹板上合金结构钢合金结构钢。

拉索坯件应选用锻件。

符合钢索破断后而锚具和连接件均不能时应通过试验来确定。

为叉耳式、单耳式。

D=AL=LN松弛新索的应力——应变关系为线弹性的，其弹性模量松弛新索经10次循环加卸1.9×105MPa的数量级上，量一般小于钢丝和钢绞线自身的弹性模量。

：弹性模量不应小于1.9×105MPa；弹性模量：单股不应小于1.4×105MPa，多股不应小于1.1×105MPa束的公称截面面积，索体公称破断荷载的95%。

数据库系统概论第五版第七章习题解答及解析(总14页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第七章习题解答和解析1. 试述数据库设计过程。

答：这里只概要列出数据库设计过程的六个阶段:(1) 需求分析;(2) 概念结构设计;(3) 逻辑结构设计;(4) 数据库物理设计;(5) 数据库实施;(6) 数据库运行和维护。

这是一个完整的实际数据库及其应用系统的设计过程。

不仅包括设计数据库本身,还包括数据库的实施、运行和维护。

设计一个完善的数据库应用系统往往是上述六个阶段的不断反复。

解析：希望读者能够认真阅读《概论》的内容,了解并掌握数据库设计过程。

2.试述数据库设计过程中结构设计部分形成的数据库模式。

答：数据库结构设计的不同阶段形成数据库的各级模式,即:(1) 在概念设计阶段形成独立于机器特点,独立于各个 DB MS 产品的概念模式,在本篇中就是 E-R 图;(2) 在逻辑设计阶段将 E-R 图转换成具体的数据库产品支持的数据模型,如关系模型,形成数据库逻辑模式,然后在基本表的基础上再建立必要的视图(View),形成数据的外模式;(3) 在物理设计阶段,根据 DB MS 特点和处理的需要,进行物理存储安排,建立索引,形成数据库内模式。

读者可以参考《概论》上图。

图中概念模式是面向用户和设计人员的,属于概念模型的层次;逻辑模式、外模式、内模式是 DBMS 支持的模式,属于数据模型的层次,可以在DBMS 中加以描述和存储。

3.需求分析阶段的设计目标是什么调查的内容是什么答需求分析阶段的设计目标是通过详细调查现实世界要处理的对象(组织、部门、企业等),充分了解原系统(手工系统或计算机系统)工作概况,明确用户的各种需求,然后在此基础上确定新系统的功能。

调查的内容是“数据”和“处理”,即获得用户对数据库的如下要求:(1) 信息要求,指用户需要从数据库中获得信息的内容与性质,由信息要求可以导出数据要求,即在数据库中需要存储哪些数据;(2) 处理要求,指用户要完成什么处理功能,对处理的响应时间有什么要求,处理方式是批处理还是联机处理;(3) 安全性与完整性要求。

93科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald 工 程 技 术大跨度张弦梁结构是近十余年来快速发展和应用的一种新型大跨空间结构形式。

结构由刚度较大的抗弯构件(又称刚性构件,通常为梁、拱或桁架)和高强度的弦(又称柔性构件,通常为索)以及连接两者的撑杆组成;通过对柔性构件施加拉力,使相互连接的构件成为具有整体刚度的结构。

天津站无站台柱雨棚的主体屋架结构就是张弦梁结构,其最大跨度为48.525m。

雨棚分东西两部分,西侧雨棚宽度为147m,长度为213m,纵向设温度缝一道,分为2个温度区段;东侧雨棚宽度为253.5m ,长度213m,纵向设温度缝两道,分为3个温度区段。

雨棚纵向共有20榀刚架,榀间距为20m。

每一榀刚架又由五连跨横向5榀张弦梁刚架组成,跨度从南到北分别为48.525m,41.1m,41.95m,41.95m,39.5m。

刚架的纵向平面外稳定由屋面的支撑系统保证。

刚架梁为张弦梁,柱为圆钢管混凝土柱,规格为75030 。

柱顶标高9.5m ,通过四棱锥状的分叉柱与张弦屋架铰接连接,锥角为 30 ,锥体高度为3.3m,分叉柱与张弦屋架以销轴形式实现理想铰接。

分叉柱为圆钢管 40030020 （～）,直接过渡成锥形钢管。

张弦梁屋架中上弦为拱形桁架结构,拱顶标高15.9m 。

矢高3.1m 。

预张力索为 5139 低松弛冷拔钢丝束,强度设计值1670N/mm 2,直接充当屋架的下弦,外形是一条下凹的抛物线,垂跨比接近1∶30.索与拱形桁架之间通过“V”字状的竖腹杆连接。

拱形桁架弦杆为圆钢管 37714 ,腹杆为索结构工程设计实例分析与索结构特点屈明(天津市铁道部第三勘察设计院建筑分院 天津 300457)摘 要:阐述张弦梁结构的基本概念,引用具体实例说明张弦梁结构的设计方法。

其次介绍了索的刚度和索结构的三种受力状态。

关键词:张弦梁结构 索结构 刚度 预应力 三种受力状态中图分类号:T V 73文献标识码:A 文章编号:1674-098x(2011)07(c)-0093-04图2单榀整体图1. All Rights Reserved.94科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald圆钢管 15910 。

绳索结构知识点总结第一章绳索结构的基本概念1.1 绳索结构的定义绳索结构是利用单根或多根绳索构成的一种结构形式。

绳索结构的应用领域非常广泛，可以用于桥梁、建筑、航空航天等领域。

1.2 绳索结构的特点绳索结构具有轻质、高强度、柔软、具有一定的变形能力等特点，适用于大跨度、大空间体系的建筑结构。

在建筑领域中，绳索结构常用于大跨度建筑、大跨度屋盖、大型广场、体育馆等项目。

1.3 绳索结构的分类根据绳索结构的形式和用途，可以将绳索结构分为索结构、网格结构和网索结构。

索结构是利用单根绳索构成的结构形式，常见的有悬索桥和悬索屋盖；网格结构是由相互交错的绳索构成的结构形式，常见的有网架结构和格构结构；网索结构则是由网格结构和索结构相结合而成的结构形式。

1.4 绳索结构的设计原则绳索结构的设计应遵循结构设计的基本原则，包括合理布置结构形式、满足结构的强度和稳定性要求、考虑结构的整体性能等。

第二章绳索结构的力学原理2.1 绳索结构的受力特点绳索结构的受力特点主要表现为受力状态简单、内力沿绳索方向传递、受力过程中绳索的变形较大等。

在绳索结构中，绳索受到的拉力主要是由于结构自重、外载荷和温度荷载等所引起的。

2.2 绳索结构的力学模型绳索结构的力学分析通常采用弹性力学中的弹性绳模型，并考虑绳索的拉伸刚度和弯曲刚度。

根据绳索的受力特点和力学模型，可以推导出绳索结构的受力分析方程，进而得到结构的受力状态和变形情况。

2.3 绳索结构的受力计算绳索结构的受力计算通常包括绳索的拉力计算、支座反力计算、结构的受力分析等。

受力计算的基本原则是按照平衡原理和相应的受力分析方法进行计算，保证结构在承受外载荷时的稳定性和安全性。

第三章绳索结构的设计与施工3.1 绳索结构的设计流程绳索结构的设计流程包括结构形式设计、材料选择、受力计算、结构构件设计等。

在设计过程中应根据结构的实际使用要求和受力情况，进行合理的设计方案和施工准备工作。

3.2 绳索结构的材料选用绳索结构所用的材料主要包括钢索、合成纤维绳、钢丝绳、碳纤维绳等。

索结构应用技术1. 技术内容（1）索结构的设计进行索结构设计时，需要首先确定索结构体系，包括结构的形状、布索方式、传力路径和支承位置等；其次采用非线性分析法进行找形分析，确定设计初始态，并通过施加预应力建立结构的强度与刚度，进行索结构在各种荷载工况下的极限承载能力设计与变形验算；；然后进行索具节点、锚固节点设计；最后对支承位置及下部结构设计。

（2）索结构的施工和防护索结构的预应力施工技术可分为分批张拉法和分级张拉法。

分批张拉法是指：将不同的拉索进行分批，执行合适的分批张拉顺序，以有效的改善张拉施工过程中结构中的索力分布，保证张拉过程的安全性和经济性。

分级张拉法是指：对于索力较大的结构，分多次张拉将拉索中的预应力施加到位，可以有效的调节张拉过程中结构内力的峰值。

实际工程中通常将这两种张拉技术结合使用。

目前索结构多采用定尺定长的制作工艺，一方面要求拉索具有较高的制作精度，另一方面对拉索施工过程中的夹持和锚固也提出了较高的要求。

索结构的夹持构件和索头节点应具有高强度/抗变形的材料属性，并在安装过程中具有抗滑移和精确定位的能力。

索结构还需要采取可靠的防水、防腐蚀和防老化措施，同时钢索上应涂敷防火涂料以满足防火要求，应定期检查拉索在使用过程中是否松弛，并采用恰当的措施予以张紧。

2. 技术指标（1）拉索的技术指标拉索采用高强度材料制作，作为主要受力构件，其索体的静载破断荷载一般不小于索体标准破断荷载的95%，破断延伸率不小于2%，拉索的的设计强度一般为0.4～0.5倍标准强度。

当有疲劳要求时，拉索应按规定进行疲劳试验。

此外不同用途的拉索还应分别满足《建筑工程用索》和《桥梁缆索用热镀锌钢丝》GB/T17101、《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224、《重要用途钢丝绳》GB8918等相关标准。

拉索采用的锚固装置应满足《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T14370及相关钢材料标准。

（2）设计技术指标索结构的选型应根据使用要求和预应力分布特点，采用找形方法确定。

浅谈索结构施工技术应用余关鹏【摘要】索结构种类繁多，在桥梁、边坡和大空间结构中非常常见。

由于预应力在索结构中的广泛应用使得单根索的极限承载力相当可观，因而索的施工质量往往关系到结构的安全性，从而受到施工技术人员的重视。

本文将列举预应力索拱、预应力单索等常见索结构并着重分析此两种索结构的施工过程及关键技术。

【关键词】索拱与单索；预应力结构施工；应力张拉前言：索结构是近代土木工程发展的产物。

随着人们对钢筋和预应力技术认识的不断深入，如何节约材料及如何设计更加美观的结构成为两大新课题。

于是索结构逐渐进入人们的视野，高承载力及空间利用的高效率使其成为一种常见的结构形式。

在悬索桥、边坡支护、火车站候车大厅及大空间展览馆中索结构均具有很强的生命力。

为提高单根索的极限承载力，通常使用的方法是应用高强钢筋并对其施加预应力，因而在索结构中，每根索的施工质量都非常重要，索的施工成為索结构发展中必须解决的一大问题。

本文将从常见的索结构入手，分析其施工工艺和关键技术，力图对索结构施工有一个全面深入的了解和认识。

1.预应力索拱施工：作为一种建筑与美学和谐统一的结构形式，拱一直受到建筑师的青睐。

但是拱是具有侧推力的结构，拱脚处往往会产生较大的水平推力。

为降低甚至消除此拱脚推力，目前工程界有效的方法是使用钢索将两拱脚相连。

结构形式为钢索与钢拱架组合，即预应力索拱结构。

图1为预应力索拱的几种常见形式。

钢索是预应力索拱结构的关键组成部分，按结构计算和耐久性要求其材料选取、长度确定有以下几个特点：1）由预应力钢索最大承载拉力及安全系数确定钢索类型为φ5×31，材料标准强度为1670MPa。

考虑防火及防腐性能选择镀锌钢丝和外包双层PE保护层。

2）预应力钢索一端为锚固端，一端为张拉端。

锚固端为叉耳式，张拉端为带螺扣的钢拉杆。

张拉时借助螺扣设计张拉设备，张拉完成后使用双螺帽进行永久锚固。

3）在设计叉耳尺寸时要进行抗剪和局部承压验算，特别注意与型钢拱架耳板尺寸匹配，防止出现叉耳安装不上或者安装之后叉耳无法转动的情况。