索结构(2)-结构体系

大家听说过索膜结构吗？其实从严格意义上来说，索膜结构就是我们平时所说的张拉膜结构，也是膜结构的常见形式之一，外表轻巧、美观、柔美，寿命也很长，很受人青睐。

要说一个完整的索膜结构需由膜材、索结构、支架结构三部分组成，缺一不可。

其实索膜结构有很多我们不了解的好处，今天我们就来详细了解一下。

（索膜结构-图例）【索膜结构介绍】大家对索膜结构了解多少呢？它也被称为张拉膜结构，是膜结构三种常见形式之一，其以膜材、钢结构支柱、拉索等共同作用，使膜面形成一定的张力从而形成承受外载荷的某种稳定的空间结构，与骨架式、充气式结构相比索膜结构是很能体现膜结构精髓的形式，由于其强度决定于受拉构件的承载能力而不是结构的稳定性，所以能够充分发挥钢索和膜材受拉工作时强度高、自重轻的特点，更加适合于大跨度结构中。

其造型也更加的灵活、轻巧、柔美，对于索膜结构来说不需要多余的支撑体系也不需要多余的装饰，其结构本身就是一种艺术造型。

所以索膜结构非常适合用在标志性建筑上，如体育场馆、商场、交通设施、娱乐设施、文化景观设施等，不仅如此因为造型感强、制作简单、安装便捷、节能环保、安全性好所以索膜结构现在应用范围非常广泛。

【索膜结构组成】一个完整的索膜结构一般由三部分组成：膜材、索结构、支架结构，下面我们简单说下这三部分。

1.形成曲面结构的张拉膜材，膜材作为结构材料，要能够抵抗一定的载荷而不致引起过大变形，同时作为结构中的覆盖材料，需要满足一定的建筑功能，如遮蔽、防火、耐久等，常用的为PVC/PVDF 膜材。

2.用于加强膜面的脊索、谷索以及将膜内力传向支撑结构的边索，索结构除了对膜面受力方面有加强作用，更重要的是它们起到了改变建筑造型的作用，尤其是脊索和谷索的灵活设置可能对整个建筑带来奇妙的视觉效果。

3.索膜结构体系中的支架结构，支架结构中常用的是钢结构，也可以采用混凝土结构，一些情况下甚至可以使用木结构或其他结构，支架结构除满足将索膜体系的内力传递到基础这一要求外，其构造形式也直接影响了索膜结构的整体造型。

第八章悬索结构第一节概述一．悬索结构的发展概况：二．悬索结构的适用范围：60～100M左右的体育馆、展览馆、会议厅等大型公共建筑。

目前，索结构的跨度已达160M。

――三、结构的关键问题：1．屋面刚度――刚柔是完全相对的，但必须做到索柔而屋面刚。

――对于单根柔索。

而多根柔索组合使用。

因此，悬索屋盖必须要有足够的刚度，既能保持其原有形状，又能使各索共同受力工作，且限制屋面变形不能过大，不致使屋面防水层开裂而影响使用。

2．结构的稳定性：柔索只能单向受力，即荷载q必须与悬索的垂度f同向，若反向（如：风吸力、地震荷载等），则其形状立即失去稳定，根本无能力反向荷载，非常危险严重者甚至屋盖局部被掀起或完全揭顶。

因此，刚度与稳定是悬索的首要问题，应二者结合起来予以考虑。

3．共振：风载与地震具有随机性。

悬索自身像绷紧的弦，会产生振动，一旦发生共振，房屋即遭破坏，故必须避免屋盖产生共振。

这个问题在桥梁建筑中尤为重要（――）。

4．悬索结构支座拉力的结构处理：这一问题与拱脚推力结构问题同等重要，若悬索支承拉力无可靠着落点，则悬索结构屋盖将全部报废。

第二节悬索结构的组成及受力特点一．悬索结构的组成：1．受拉索：一般采用高强钢丝组成的钢铰线、钢丝绳和钢丝束。

钢拉索按一定的规律布置可形成各种不同的体系，是结构的主要承重构件。

其特点是只承受拉力，抗弯刚度很小。

因此，对集中荷载及不均匀的分布荷载（风、地震荷载）比较敏感。

2．边缘构件和支承结构：拉索结构都设有支承在下部支承结构上的边缘构件，它的细微变化，都会引起拉索内力的变化；支承结构除了承受竖向力以外，还承受拉索传来的横向拉力。

因此，要求具有较强的侧向结构。

一般说来，拉索自身的用钢量很小，而边缘构件和支承结构却要耗费较多的材料。

二．悬索的基本力学原理：1．拉索是一个中心受拉构件，既无弯矩，也无剪力。

由于索本身是一个非常柔软的构件，抗弯刚度可忽略不计，而且其形状随荷载的性质不同而变化。

索结构、膜结构、框架结构的比较摘要：随着科学技术与施工技术的发展，在建筑结构方面出现了越来越多的新型结构代替了传统的框架结构。

在新型结构中比较突出的有索结构，膜结构，它们造型自由、轻巧、柔美，充满力量感，阻燃、制作简易、安装快捷、节能、易于、使用安全等优点，因而使它在世界各地受到广泛应用。

关键词：索结构、膜结构、框架结构、材料用量、受力、区别、工程实例正文：框架结构：框架结构住宅是指以钢筋混凝土浇捣成承重梁柱，再用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、浮石、蛭石、陶烂等轻质板材隔墙分户装配成而的住宅。

适合大规模工业化施工，效率较高，工程质量较好。

框架结构由梁柱构成，构件截面较小，因此框架结构的承载力和刚度都较低，它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁，楼层越高，水平位移越慢，高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力，这时，现浇楼面也作为梁共同工作的，装配整体式楼面的作用则不考虑，框架结构的墙体是填充墙，起围护和分隔作用，框架结构的特点是能为建筑提供灵活的使用空间，但抗震性能差。

水平方向仍然是楼板，然后楼板应该搭在这个梁上，梁支撑在两边的柱子上，这就把重量递给了柱子，沿着高度方向传到基础的部分，即梁、板、柱构成的承重体系。

框架结构的特点非常突出：所有的墙都不承重跟厂房的承重没有关系，那个承重，是板搭在梁上，梁传给了柱子，墙都是后坐上去的用于其他的轻质材料，墙都不会承重，应用的时候都很灵活，如想要大房间不要墙，就要大房间，不想要大房间，想要小的，就可以在其中用其它的轻质材料来进行房间的划分，房间划分成若干个小房间，因此它的墙不承重，及起着一个划分空间的作用，仅起着一个保温，隔热，隔声的部分。

注意：框架结构：指梁、板、柱的承重体系。

框架建筑的主要优点是空间分隔灵活，自重轻，有利于抗震，节省材料；同时具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点，利于安排需要较大空间的建筑结构；同时框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化，便于采用装配整体式结构，以缩短施工工期。

浅谈膜结构随着社会的发展和进步，人们更加注重对美好生活的追求，索膜结构与当代新技术和新工艺相结合又重新步入了历史的舞台，以其优越的实用性和美观性为越来越多的人所接受和喜爱，在现代建筑中得以广泛的应用和发展，为当代建筑注入了新的活力。

索膜结构，顾名思义就是绳索和膜材组合而成的结构体系，远古时代人类居住的帐篷就是它的最初形态，当时的帐篷只能算是一个临时性建筑，因为不够牢固、不能防火、又不能保暖或隔热而被后来的砖木结构以及近代的钢筋混凝土结构所取代，逐步退出了历史舞台。

然而随着时代的发展，大量的新型材料的不断涌现，加之工程计算科学的飞速发展，索膜建筑结构体系东山再起，现已大量用于滨海旅游、博览会、文艺、体育等大空间的公共建筑上。

索膜建筑具有易建、易拆、易搬迁、易更新、充分利用阳光、空气以及与自然环境融合等特点，它将是21世纪“绿色建筑体系”的宠儿，是现代建筑文化的又一次飞跃。

膜结构作为一种现代化的工程结构，显示了当今建筑技术与科学的发展水平，也具有巨大的发展潜力，在新的世纪中，膜结构必将在建筑结构中占据重要的地位。

索膜建筑可以从结构方式上简单地概括为张拉式、骨架式、充气式三大类。

张拉式索膜体系富于表现力、结构性能强，但造价稍高，施工精度要求也高；骨架式索膜体系建筑表现含蓄，结构性能有一定的局限性，造价低于张拉式体系，骨架式索膜建筑常在某些特定的条件下被采用，是由于其结构方式本身的局限性，骨架体系自平衡，膜体仅为辅助物，膜体本身的强大结构作用发挥不足等，有人将其称之为二次重复结构；充气式索膜建筑历史较长，但因其在使用功能上明显的局限性，如形象单一、空间要求气闭等，使其应用面较窄，但充气式索膜体系造价较低，施工速度快，在特定的条件下又有其明显的优势。

三者当中张拉式索膜建筑可谓索膜建筑的精华和代表，由于其建筑形象的可塑性和结构方式的高度灵活性和适应性，此种方式的应用极其广泛。

膜结构最突出的特点首先就是它形状的多样性，曲面找形存在着无限的可能性。

张拉索杆结构体系的组成及其布置 1．什么是张拉索杆结构 张拉索杆结构是指由柔性张拉索（或链杆，下同）及刚性撑杆组成的结构。

它在设计、施⼯和使⽤过程中柔性索必须具有⾜够和适当的张拉⼒。

柔性索仅具有抗拉刚度（EA），当⽆张拉时其抗压等刚度很⼩，在结构承受荷载中⽆贡献或可忽略。

必须对它们进⾏张拉，使之具有⾜够的张⼒，才能组成结构和可靠地承受荷载作⽤。

刚性撑杆具有各种需要的，如拉、压、弯等刚度，⾜以承受相应⼤的拉、压、弯曲等作⽤⽽不丧失其承载⼒。

2．张拉索杆结构体系的组成 这种结构体系通常由张拉索杆基本结构组件和⽀座（结构）组成，必要时需设置平衡重⼒性索和保证结构体系的稳定性索。

其张拉索杆基本结构组件可以平衡的或⾮⾃平衡的，后者的张拉索端部分的张⼒需由其⽀座（结构）平衡。

3．张拉索杆结构体系的分类与布置 张拉索杆结构的体系，按其受⼒⼯作状况，可分为单向受⼒体系和双向受⼒体系： 单向受⼒体系是由单⼀⽅向布置的若⼲张拉索杆基本结构组件和必要的重⼒与稳定性索（或杆件）组成。

双向受⼒体系是由相互交叉的张拉索杆基本结构组件和必要时的⼀些重⼒与稳定性索（或杆件）组成。

其交叉与布置，常根据建筑及结构设计要求确定，可以是正交正放，正交斜放或斜交放置等。

4．主受⼒索，重⼒性索与稳定性索的作⽤和张⼒要求 主受⼒索――是张拉索杆结构体系中基本结构组件的主受拉⼒元件，应始终具有⾜够⽽适当的初张拉⼒，使之不退出⼯作和被拉断。

重⼒性索――为改善张拉索基本结构组件的受⼒，⽤以平衡重⼒性荷载⽽设置的拉索。

⼀般平⾏于玻璃板⾯的重⼒⽅向布置，可不需要太⼤的初张⼒，但应张紧，并⾜以承受其重⼒荷载。

稳定性索――为保证张拉索杆结构体系中的基本结构组件及其某些撑杆平⾯外的稳定性和减少可能的风振⽽设置的索，也常⽤它保证玻璃幕墙结构体系中某些刚性构件的平⾯外稳定性。

这种索的初张⼒虽不需很⼤，但索的张⼒设计，必须给上述被稳定构件以⾜够的侧向⽀承⼒，以保证其不发⽣侧向失稳。

公路缆索结构体系桥梁养护技术规范以《公路缆索结构体系桥梁养护技术规范》为标题，本文旨在分析公路缆索结构桥梁的养护技术规范，提高桥梁养护质量，确保桥梁的安全可靠运行.缆索结构桥梁是一种材料结构方式，具有施工灵活、投资低廉、抗震性能好等优点。

公路桥梁不仅体现出一个国家的工程水平，而且还关系到交通安全，缆索结构桥梁的养护质量是对其可靠性和安全性的重要保证。

缆索结构桥梁的养护是指对桥梁结构各部件的物理、化学性能的综合检查、测量、实验、鉴定和拆改加固，同时还要定期进行抽查验收，以确保桥梁完好无缺。

一、缆索结构桥梁的养护目的1.控缆索结构桥梁的损耗情况，对其损耗情况进行维护，以确保桥梁结构的可靠性和安全性。

2.高桥梁结构的使用寿命，减少损耗，延长桥梁的使用年限。

3.高桥梁的力学性能，使桥梁结构能够抵御外力的影响，以确保桥梁的安全运行。

二、缆索结构桥梁的养护内容1.索结构桥梁的目视检查一般每6个月对缆索结构桥梁进行一次全面目视检查，主要检查以下几点：（1）缆索结构是否受到异常拉力变形；（2）节点连接处是否存在缝隙、螺栓断裂、泄露、变形等现象；（3）桥体是否积有垃圾物、电线、管道等障碍物；（4）桥体明檩是否出现变形、断裂、腐蚀等现象；（5）桥梁的侧护缘是否出现损坏、变形等情况。

2.索结构桥梁的涂料养护缆索结构桥梁的表面涂料养护是保护桥梁的重要手段，包括镀锌、喷漆以及其他类型的表面涂料养护。

镀锌可以有效地防止腐蚀和虫蛀，喷漆可以形成一层耐久的保护膜，以保护桥梁不受恶劣气象条件的侵害。

3.索结构桥梁的抗震实验缆索结构桥梁要求满足一定的抗震性能，抗震实验是检验桥梁抗震能力的有效方法，实验过程包括定向、节点性能测试、抗震实验、振动、耐压等。

抗震实验可以有效地检测桥梁的抗震性能，较好地掌握桥梁的状态，从而及时地采取加固措施，以确保桥梁的安全运行。

三、缆索结构桥梁的养护技术1.点维修养护缆索结构节点是桥梁的主要结构，其质量直接影响缆索结构桥梁的可靠性、刚度和抗震性能。