體育場館懸索結構的簡單說明

　　懸索結構是由柔性受拉索及其邊緣構件所形成的承重結構。索的材料可以采用鋼絲束、鋼絲繩、鋼鉸線、鏈條、圓鋼，以及其他受拉性能良好的線材。懸索結構能充分利用高強材料的抗拉性能，可以做到跨度大、自重小、材料省、易施工。近代的懸索結構，除用于大跨度橋梁工程外，還在體育館、飛機庫、展覽館、倉庫等大跨度屋蓋結構中應用。

　　優點：

　　1、懸索結構通過索的軸向拉伸來抵抗外荷載(作用)，可以最充分地利用高強度鋼材的承載能力，大大減輕結構的自重，較經濟地跨越很大的跨度。是大跨度結構的主要結構形式。

　　2、用鋼量低。對于懸掛屋蓋，當結構跨度小于150m，屋蓋懸索的用鋼量一般小于10kg/m2;但下部支承結構(RC、S)材料用量加大。

　　3、懸索結構施工比較方便。結構自重小，屋面輕，安裝時無需大型起重設備和模板、腳手架等，施工費用相對較低。

　　4、懸索結構便于創造優美的建筑造型，適應多種平面形狀和外形輪廓，能較好地滿足建筑表達和功能的要求。建筑師樂于采用。

　　5、火災后的破壞后果比普通鋼結構小。

　　分類：

　　懸索按受力狀態分成平面結構和空間結構：

　　1、平面懸索結構

　　主要在一個平面內受力的平面結構，多用于懸索橋和架空管道。按結構形式分為：①單層懸索結構。可用做柔式懸索橋，也可用于屋蓋，結構剛度較小，在可變荷載作用下變形較大，宜在索上鋪設重屋面。

　　②加勁式單層懸索結構。通過在索下面若干吊桿吊有加勁桁架(或加勁梁)，以增強結構的剛度。

　　③雙層懸索結構。其上索與下索曲率相反，并通過其間的受拉斜腹桿中施加預應力而具有較好的剛度。

　　2、空間懸索結構

　　一種處于空間受力狀態的結構，多用于大跨度屋蓋結構中。按結構形式分為：

　　①圓形單層懸索結構。用于圓形平面的屋蓋，其索按輻射狀布置，整個屋面形成下凹的旋轉曲面。各根索的外端固定于周邊的鋼筋混凝土圈梁上，內端固定于圓心附近的拉環上。當圓心處允許設柱時，可形成傘形懸索結構。

　　②圓形雙層懸索結構。其外形與上述結構類似，只是有上下兩層索，從而可以有不同布置形式的預應力拉桿以增強剛度。

　　計算方法：

　　懸索結構在靜荷載作用下的分析，首先要確定在初始荷載作用下整個結構的初始狀態，然后計算在荷載增量、溫度變化和索支點位移所引起的整個結構的內力和變形。懸索結構的初始狀態是指在初始荷載(包括自重和預應力)作用下的平衡位置，可通過索的各點坐標和索內拉力的水平分量確定。初始狀態一般需要經過多次試算選定。索網結構可按離散的計算模型進行分析;

　　對于索間距較小的正交索網結構,也可按連續的計算模型，即假設為一個沒有剪切剛度的各向異性薄膜進行分析。懸索結構具有幾何非線性的性質，即在各階段荷載作用下，無論是內力或變形均與荷載呈非線性關系。當采用離散方法分析懸索結構時會得出非線性代數方程組。采用連續方法分析時則得出非線性微分方程。對于雙曲拋物面正交索網也可采用能量原理進行分析。懸索結構當跨度較大而又較柔時宜考慮風振效應，進行動態分析。