懸索結(jié)構(gòu)

和膜結(jié)構(gòu)施工技術(shù)主講：肖天崟第一頁(yè)，共七十六頁(yè)。1懸索結(jié)構(gòu)的形式和特點(diǎn)2懸索結(jié)構(gòu)的構(gòu)造3懸索結(jié)構(gòu)施工4懸索橋的構(gòu)造5懸索橋的施工懸索結(jié)構(gòu)施工技術(shù)課程內(nèi)容第二頁(yè)，共七十六頁(yè)。懸索結(jié)構(gòu)：以一系列受拉鋼索為主要承重構(gòu)件，按照一定規(guī)律組成各種不同形式的布置方式，并懸掛在邊緣構(gòu)件或支承結(jié)構(gòu)上而形成的一種空間結(jié)構(gòu)。鋼索一般采用由高強(qiáng)鋼絲組成的鋼絲束，鋼絞線或鋼線繩用圓鋼筋或帶狀的薄鋼板。邊緣構(gòu)件或支承結(jié)構(gòu)用于錨固鋼索并承受懸索的拉力，其結(jié)構(gòu)形式可依據(jù)建筑物不同類型采用圈梁、拱、桁架或框架等。

3.1

懸索結(jié)構(gòu)的形式和特點(diǎn)3.1.1概述第三頁(yè)，共七十六頁(yè)。懸索結(jié)構(gòu)單層懸索結(jié)構(gòu)雙層懸索結(jié)構(gòu)

懸索結(jié)構(gòu)的分類一、單層懸索體系:由一系列按一定規(guī)律布置的單根懸索組成，懸索兩端錨掛在穩(wěn)固的支承結(jié)構(gòu)上。在懸索結(jié)構(gòu)中，單層懸索體系在構(gòu)造和理論計(jì)算上都比較簡(jiǎn)單。單層懸索體系又可細(xì)分為單層單向懸索結(jié)構(gòu)、單層輻射狀懸索結(jié)構(gòu)和單層網(wǎng)狀懸索結(jié)構(gòu)三種。

第四頁(yè)，共七十六頁(yè)。①單層單向懸索結(jié)構(gòu)。由一群平行走向的承重索組成，并構(gòu)成單曲下凹屋面。如圖所示：圖5-1單層單向懸索結(jié)構(gòu)第五頁(yè)，共七十六頁(yè)。②單層輻射狀懸索結(jié)構(gòu)。當(dāng)屋蓋為圓形或橢圓形平面時(shí)，懸索一般按輻射狀布置，整個(gè)屋面形成下凹的旋轉(zhuǎn)曲面，懸索支承在周邊構(gòu)件受壓圈梁上

。如圖所示：圖5-2輻射式布置的單層索體系第六頁(yè)，共七十六頁(yè)。③單層網(wǎng)狀懸索結(jié)構(gòu)。網(wǎng)狀布置的單層索形成下凹的雙曲率曲面，兩個(gè)方向的索一般是正交布置，適用于圓形、矩形等各種平面。單層網(wǎng)狀懸索結(jié)構(gòu)其邊緣構(gòu)件的彎矩大于輻射式布置，但省去了中心拉環(huán)

。如圖所示：圖5-3網(wǎng)狀布置的單層索體系圖5-4淄博市化纖廠的單層懸索屋蓋

第七頁(yè)，共七十六頁(yè)。單層懸索體系與單根懸索相似，其穩(wěn)定性較差

：a)單層懸索體系是一種可變體系，平衡形式隨荷載分布方式而變。b)單層懸索體系抗風(fēng)能力差。作用在屋蓋上的風(fēng)力主要是吸力，而且分布不均勻，會(huì)引起較大的機(jī)構(gòu)性位移，降低屋蓋穩(wěn)定性。當(dāng)屋面較輕時(shí)，甚至可被風(fēng)力掀起。

為增大單層懸索體系的穩(wěn)定性，一般可采取如下措施：a)采用重屋面，如裝配式鋼筋混凝土屋面板等；b)采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土懸掛薄殼；c)采用橫向加勁構(gòu)件（如圖5-5）。第八頁(yè)，共七十六頁(yè)。圖5-5預(yù)應(yīng)力橫向加勁單層索系橫向加勁單層索系一般有三個(gè)工作階段：a)第一階段在錨固好的索上敷設(shè)橫向構(gòu)件b)第二階段為預(yù)應(yīng)力階段C)第三階段為荷載階段

第九頁(yè)，共七十六頁(yè)。橫向加勁單層索系不但受力合理，用料經(jīng)濟(jì)，施工也比較方便。我國(guó)是世界上首先成功地將預(yù)應(yīng)力橫向加勁單層索系應(yīng)用于工程實(shí)踐的國(guó)家之一。先后在1989年、1992年建成安徽省體育館、潮州體育館，上海楊浦體育館等工程。如圖所示：圖5-6安徽省體育館的結(jié)構(gòu)示意圖

第十頁(yè)，共七十六頁(yè)。雙層懸索體系是由一系列下凹的承重索和上凸的穩(wěn)定索以及它們之間的連系桿組成。雙層索系中的每對(duì)承重索、穩(wěn)定索一般位于同一豎向平面，二者之間通過受拉或受壓的連系桿相連（圖5一8)，其外形與受力特點(diǎn)類似于承受橫向荷載的傳統(tǒng)平面桁架，所以又稱為索桁架。

二.預(yù)應(yīng)力雙層懸索體系

圖5一8預(yù)應(yīng)力雙層懸索體系的平面布置簡(jiǎn)圖第十一頁(yè)，共七十六頁(yè)。圖5一9預(yù)應(yīng)力雙層懸索體系的一般形式

☆雙層索系的布置也有平行布置、輻射式布置和網(wǎng)狀布置三種形式:

①雙層單向懸索結(jié)構(gòu)（平行布置）。雙層單向懸索結(jié)構(gòu)是由一群平行走向的索桁架組成，圖5一10，多用于矩形、多邊形建筑平面，并可用于單跨或多跨建筑結(jié)構(gòu)（圖5一11）。

第十二頁(yè)，共七十六頁(yè)。圖5一10雙層單向懸索結(jié)構(gòu)圖5一11平行布置的多跨雙層索系

第十三頁(yè)，共七十六頁(yè)。第十四頁(yè)，共七十六頁(yè)。②雙層輻射狀懸索結(jié)構(gòu)。當(dāng)平面為圓形時(shí)，常將承重索、穩(wěn)定索沿輻射狀布置，周邊錨固在受壓圈梁上，中心宜設(shè)置受拉環(huán)。第十五頁(yè)，共七十六頁(yè)。③雙層雙向懸索結(jié)構(gòu)。雙層雙向懸索結(jié)構(gòu)是將平面索桁架沿相互正交的兩個(gè)方向布置的結(jié)構(gòu)形式

第十六頁(yè)，共七十六頁(yè)。鞍形索網(wǎng)是由相互正交，曲率相反的承重索和穩(wěn)定索疊交而形成的負(fù)高斯曲率的曲面懸索結(jié)構(gòu)。下凹的鋼索為承重索，上凸的鋼索為穩(wěn)定索，兩組索在交點(diǎn)處相互連接在一起，索網(wǎng)周邊懸掛在強(qiáng)大的周邊構(gòu)件上。常見的鞍形索網(wǎng)形式如圖21所示。為了保證索網(wǎng)具有足夠的剛度和穩(wěn)定性，必須對(duì)索網(wǎng)施加預(yù)應(yīng)力。由于兩組索的曲率相反，因此可以對(duì)其中任意一組或同時(shí)對(duì)兩組索進(jìn)行張拉，均可實(shí)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力。

三.預(yù)應(yīng)力鞍形索網(wǎng)

第十七頁(yè)，共七十六頁(yè)。第十八頁(yè)，共七十六頁(yè)。組合懸索結(jié)構(gòu)是指將懸索體系（索網(wǎng)、單層索系、雙層索系等）與中間支承結(jié)構(gòu)組合在一起而形成的一種新型結(jié)構(gòu)。中間支承結(jié)構(gòu)由于要承受較大載，因此多采用剛度大，受力合理的拱、剛架、索拱體系等結(jié)構(gòu)形式。

四.組合懸索結(jié)構(gòu)

第十九頁(yè)，共七十六頁(yè)。第二十頁(yè)，共七十六頁(yè)?；旌蠎覓祗w系是由柔性懸索與剛性構(gòu)件組合而成。在這類體系中，或用鋼索懸掛其他構(gòu)件，或由鋼索對(duì)其他構(gòu)件提供附加支點(diǎn)，以減輕這些構(gòu)件的擔(dān)；或用剛性的受彎構(gòu)件來(lái)加強(qiáng)懸索的穩(wěn)定性，以減少不均勻荷載作用下的機(jī)構(gòu)性位移?；旌蠎覓旖Y(jié)構(gòu)常見的形式有索拱體系、吊掛式混合結(jié)構(gòu)和斜拉式混合結(jié)構(gòu)等。

★索拱體系包括平面索拱體系和鞍形索拱體系兩種。

五.混合懸掛體系

第二十一頁(yè)，共七十六頁(yè)。第二十二頁(yè)，共七十六頁(yè)。第二十三頁(yè)，共七十六頁(yè)。

★吊掛式混合結(jié)構(gòu)應(yīng)用懸索橋的結(jié)構(gòu)原理，用一系列吊桿把剛性的屋面構(gòu)件連接在懸索，由懸索承擔(dān)大部分剛性屋蓋構(gòu)件荷載，不僅節(jié)省了結(jié)構(gòu)所占空間，而且總體受力較為合理。

第二十四頁(yè)，共七十六頁(yè)。

★斜拉式混合結(jié)構(gòu)應(yīng)用斜拉橋的結(jié)構(gòu)原理，由塔柱頂部掛下斜拉索直接與剛性的屋蓋構(gòu)件相連，大部分剛性屋蓋構(gòu)件荷載經(jīng)斜拉索傳遞到塔柱，最終傳至基礎(chǔ)。第二十五頁(yè)，共七十六頁(yè)。①預(yù)應(yīng)力懸掛薄殼②懸掛薄膜結(jié)構(gòu)（鋼懸膜結(jié)構(gòu)、涂層織物懸掛薄膜）六.懸掛薄殼與薄膜結(jié)構(gòu)

第二十六頁(yè)，共七十六頁(yè)。3.1.3懸索結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)①受力合理，經(jīng)濟(jì)性好，懸索結(jié)構(gòu)依靠高強(qiáng)度鋼索的軸向拉伸來(lái)抵抗外荷載作用，最充分地利用了鋼材的強(qiáng)度，因而可以較經(jīng)濟(jì)地跨越很大的跨度。②施工方便。③建筑造型多樣、美觀。④懸索結(jié)構(gòu)的邊緣構(gòu)件或支承結(jié)構(gòu)受力較大，一般需要強(qiáng)大的截面，耗費(fèi)較多的材料，而且其剛度對(duì)懸索結(jié)構(gòu)的受力影響較大，因此邊緣構(gòu)件或支承結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)極為重要。⑤懸索結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算理論相對(duì)復(fù)雜。第二十七頁(yè)，共七十六頁(yè)。一、鋼索的分類用于懸掛結(jié)構(gòu)的鋼索有如下數(shù)種：圓鋼、型鋼、鋼絞線、鋼絲繩及鋼絲束等。

3.2

懸索結(jié)構(gòu)的構(gòu)造3.2.1鋼索第二十八頁(yè)，共七十六頁(yè)。二、鋼索的制作

鋼索制作一般須經(jīng)下料、編束、預(yù)張拉力及防護(hù)等幾個(gè)程序。

第二十九頁(yè)，共七十六頁(yè)。3.2.2錨具一、螺桿式錨具

二、鐓頭式錨具三、夾片式錨具

第三十頁(yè)，共七十六頁(yè)。四、錐銷式錨具

第三十一頁(yè)，共七十六頁(yè)。五、其他形式的錨具

第三十二頁(yè)，共七十六頁(yè)。3.2.3其他節(jié)點(diǎn)構(gòu)造一、鋼索與鋼索連接

第三十三頁(yè)，共七十六頁(yè)。二、鋼索連接件

第三十四頁(yè)，共七十六頁(yè)。三、鋼索與屋面板連接

圖5-47連接板連接第三十五頁(yè)，共七十六頁(yè)。圖5-48混凝土板內(nèi)伸出鋼筋連接第三十六頁(yè)，共七十六頁(yè)。四、鋼索與中心環(huán)的連接

圖5-49鋼索與中心環(huán)的連接之一

第三十七頁(yè)，共七十六頁(yè)。五、鋼索的錨固鋼索的錨固可根據(jù)拉力的大小、傾角和地基土等條件采用下列方法：重力式；板式；擋土墻式；樁式。第三十八頁(yè)，共七十六頁(yè)。3.3

懸索結(jié)構(gòu)施工3.3.1單層單向懸掛屋蓋結(jié)構(gòu)施工第三十九頁(yè)，共七十六頁(yè)。①鋼索的制作。

鋼絲的下料長(zhǎng)度L可由下式計(jì)算：

L=兩錨頭之間鋼絲束的凈長(zhǎng)＋2(錨頭長(zhǎng)＋錨頭端部露出鋼絲長(zhǎng)＋墊圈厚〕例如，本工程鋼絲束中鋼絲的下料長(zhǎng)度為：

L=54.8+2(0.155+0.05+0.036)=55.282(m)

②裝錨具（又稱掛錨）。③掛索。（圖5-52）④鋪槽形板。⑤槽板加荷。⑥掛穩(wěn)定索。

（圖5-53）

⑦槽形板灌縫。⑧預(yù)留孔道灌漿。⑨卸去紅磚。

第四十頁(yè)，共七十六頁(yè)。第四十一頁(yè)，共七十六頁(yè)。3.3.2雙層輻射式懸索屋蓋結(jié)構(gòu)施工雙層輻射式懸索屋蓋適用于圓形的建筑平面，它由外環(huán)、內(nèi)環(huán)、輻射形承重索及穩(wěn)定索等構(gòu)成。該結(jié)構(gòu)體系分兩種：拉環(huán)體系和壓環(huán)體系

第四十二頁(yè)，共七十六頁(yè)。第四十三頁(yè)，共七十六頁(yè)。懸索各階段進(jìn)行施工

第四十四頁(yè)，共七十六頁(yè)。3.3.3索網(wǎng)懸索屋蓋結(jié)構(gòu)施工該結(jié)構(gòu)由索網(wǎng)和它的支承結(jié)構(gòu)（邊梁或邊梁與拱組合）組成，索網(wǎng)由承重索（負(fù)高斯曲率）和穩(wěn)定索（正高斯曲率）組成。穩(wěn)定索的作用是使索網(wǎng)屋面在各種荷載作用下能維持預(yù)定的曲面。①制索。②穿索。③標(biāo)高控制。④張拉。

第四十五頁(yè)，共七十六頁(yè)。3.4

懸索橋的構(gòu)造3.4.1概述懸索橋主要由懸索（主纜）、塔柱、吊桿、錨碇和橋道系組成。懸索包括主索、邊索和錨索；橋道系包括橋面、橋道和加勁梁。第四十六頁(yè)，共七十六頁(yè)。新世紀(jì)大跨度橋梁的發(fā)展趨勢(shì)世界橋梁發(fā)展的歷史是橋梁跨度不斷增大的歷史，是橋型不斷豐富的歷史，是結(jié)構(gòu)不斷輕型化的歷史。發(fā)展現(xiàn)狀預(yù)示本世紀(jì)將迎來(lái)世界橋梁更大規(guī)模的建設(shè)高潮。洲際跨海、建立全球交通網(wǎng)的構(gòu)想跨海工程不是可望而不可即的宏偉藍(lán)圖。第四十七頁(yè)，共七十六頁(yè)。大跨度橋梁向索結(jié)構(gòu)方向發(fā)展特大跨橋梁采用以斜纜為主的空間網(wǎng)狀承重體系或采用懸索加斜拉的混合體系。采用流線型鋼箱或采用輕型而剛度大的復(fù)合材料作加勁梁。采用自重小強(qiáng)度高的碳纖維材料做主纜。斜拉橋在密索體系的基礎(chǔ)上采用開口截面，減小梁的高跨比。大跨度橋梁上部結(jié)構(gòu)輕型化問題。第四十八頁(yè)，共七十六頁(yè)。大跨度橋梁的動(dòng)力穩(wěn)定性問題跨海工程常年受臺(tái)風(fēng)、海浪頻繁襲擊；海峽地震帶，多支地震力激勵(lì)；多車、快車、重車等行車動(dòng)力作用；研究特大跨橋梁氣動(dòng)特性，改善氣動(dòng)彈性穩(wěn)定性?？绾＝Y(jié)構(gòu)振動(dòng)控制，抗震、減震、抑震。避免車激共振，增大特大跨橋梁剛度。第四十九頁(yè)，共七十六頁(yè)。大型深水基礎(chǔ)工程的難點(diǎn)突破目前世界橋梁基礎(chǔ)工程實(shí)踐尚未超過100m深海。直布羅陀海峽橋的懸索橋和多跨斜拉橋方案，基礎(chǔ)深達(dá)300m。美國(guó)將在墨西哥灣修建的石油鉆井平臺(tái)基礎(chǔ)，水深達(dá)411m.解決100~300m深海基礎(chǔ)施工難題迫在眉睫?；A(chǔ)及橋墩分大塊預(yù)制安裝。第五十頁(yè)，共七十六頁(yè)。大跨度橋梁應(yīng)是建筑藝術(shù)精品空間藝術(shù)精品增添湖光山色、?？站坝^；成為世界名城永久的標(biāo)志性建筑；重視建筑藝術(shù)造型，重視橋梁美學(xué)和景觀設(shè)計(jì)，重視環(huán)境保護(hù)，達(dá)到人文景觀同環(huán)境景觀的完美結(jié)合。杰出的橋梁工程師，也應(yīng)是卓越的橋梁建筑師。第五十一頁(yè)，共七十六頁(yè)。3.4.2懸索橋的構(gòu)造特點(diǎn)

一、主纜

主纜是懸索橋的主要承重構(gòu)件，除承受自重和吊索（吊桿）重外，又通過吊索承受加勁梁、橋面系恒載及活載。懸索橋一般采用雙面主纜，一般是一側(cè)布置一根，分別有一側(cè)用兩根主纜的設(shè)計(jì)，對(duì)稱設(shè)置在加勁梁的上方，主纜下的吊索吊掛加勁梁的上弦或上弦伸出的撫架。懸索橋主纜主要有三種類型：①平行鋼絲；②平行鋼絲束；③鋼絲繩。

第五十二頁(yè)，共七十六頁(yè)。

二、加勁梁加勁梁由均勻間隔的分布吊索懸掛在主纜的索夾上，其主要功能是提供橋面系和防止橋面發(fā)生過大的撓曲和扭曲變形。懸索橋加勁梁主要有兩種形式：鋼桁架和扁平鋼箱梁

第五十三頁(yè)，共七十六頁(yè)。第五十四頁(yè)，共七十六頁(yè)。

三、吊索吊索也稱吊桿，是主要傳力桿件，通過吊索將橋面荷載傳給懸索。吊索有直吊索和斜吊索兩種，如圖66，其上端通過索夾與懸索相連，下端與加勁梁連接。

第五十五頁(yè)，共七十六頁(yè)。圖5-68吊索與主纜連接方式第五十六頁(yè)，共七十六頁(yè)。第五十七頁(yè)，共七十六頁(yè)。

四、索塔索塔是支承主纜的重要構(gòu)件，恒載和活載大都通過索塔傳到塔墩和基礎(chǔ)。索塔還承受作用于塔身、加勁梁及主纜上的風(fēng)力。主塔頂設(shè)有鞍座，底部支承于主墩，由立柱、橫撐組成平面框架。

第五十八頁(yè)，共七十六頁(yè)。

五、錨碇錨碇是主纜的錨固體，與索塔一樣是支承主纜的重要部分，它將主纜的拉力傳遞給地基。錨碇一般由錨碇基礎(chǔ)、錨塊、主纜的錨碇架及固定裝置、遮棚等部分組成。當(dāng)主纜需要改變方向時(shí)，錨碇中還包括主纜支架和錨固鞍座。

第五十九頁(yè)，共七十六頁(yè)。

六、鞍座第六十頁(yè)，共七十六頁(yè)。①塔頂鞍座。由主纜傳來(lái)的很大的豎直力通過鞍座均勻分布到塔柱頂截面。②主纜支架鞍座。主纜支架鞍座主要功能是改變主纜方向，并把主纜的鋼絲束股在水平及豎直方向分散開來(lái)，然后把這些鋼絲束股引人各自的錨固位置。其構(gòu)造類同塔頂鞍座。七、橋面多用鋼板鋪設(shè)，也有澆筑瀝青混凝土和鋪設(shè)木板等的。目前，大跨度吊橋一般采用正交異性板作行車橋面。正交異性板在橋?qū)拑?nèi)是一塊很薄的鋼板，在板下全長(zhǎng)內(nèi)用連續(xù)、間距很密的縱肋加固，使它足以承受活載的壓力，且能減輕橋梁自重。

第六十一頁(yè)，共七十六頁(yè)。3.5

懸索橋的施工3.5.1懸索的施工一、懸索的制作懸索由纜索制成。纜索在運(yùn)輸、丈量、切割和安裝中應(yīng)注意避免扭轉(zhuǎn)、松散。鋼纜索安裝時(shí)應(yīng)做破斷試驗(yàn)，要檢查破斷所在部位，總破斷力是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，鋼索應(yīng)不致從錨頭中拔出。①下料；②切割。

二、錨頭的制作

錨頭制作是將鋼索端部鋼絲散開并理直做成錨頭套筒相似的錐形，以便插入套筒后澆鑄合金時(shí)能均勻分布。

三、索鞍的安裝索鞍的安裝與斜拉橋相同，有強(qiáng)制法和預(yù)偏法。第六十二頁(yè)，共七十六頁(yè)。四、主索的安裝

安裝主索時(shí)，要檢查錨碇，索鞍和索塔的中心線，標(biāo)高、距離。五、索夾和吊桿的安裝

索夾和吊桿可在施工索道上安裝。

第六十三頁(yè)，共七十六頁(yè)。3.5.2索塔的施工索塔材料可用金屬、鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土。

鋼索塔需要用鉚、栓、焊等連接形式進(jìn)行裝配，截面一般是由型鋼組成的桁架和框架形式。

混凝土索塔施工大體上可分為搭架現(xiàn)澆、預(yù)制吊裝、滑升模板澆筑等幾種方法。一、搭架現(xiàn)澆二、預(yù)制吊裝三、滑模施工這種方法的最大優(yōu)點(diǎn)是施工進(jìn)度快，適用于高塔的施工。第六十四頁(yè)，共七十六頁(yè)。3.5.3加勁梁的架設(shè)加勁梁架設(shè)的主要工具是纜載起重機(jī)。架設(shè)順序可以從主跨跨中開始，向橋塔方向逐段吊裝；也可以從橋塔開始，向主跨跨中及邊跨岸邊前進(jìn)。一、架設(shè)方式第六十五頁(yè)，共七十六頁(yè)。二、纜載起重機(jī)

纜載起重機(jī)由主梁、端梁及各種運(yùn)行、提升機(jī)構(gòu)組成。

第六十六頁(yè)，共七十六頁(yè)。3.5.4支座、橋面和錨碇的施工一、支座固定和活動(dòng)支座、混凝土墊塊等均要在吊橋全部構(gòu)件的安裝、加勁梁的建筑拱度調(diào)整、橋端標(biāo)高的調(diào)整和臨時(shí)支座墊擱置等工序全部完成后，再安裝。

二、橋面安裝正交異性板橋面時(shí)，可將正交異性板作為加勁梁的上弦桿或上翼緣的一部分，使之與梁共同受力。板上設(shè)一層38一51mm厚的瀝青磨耗層使之與鋼板牢固粘結(jié)在一起。第六十七頁(yè)，共七十六頁(yè)。三、錨碇第六十八頁(yè)，共七十六頁(yè)?？臻g膜結(jié)構(gòu)3.6.1概述膜結(jié)構(gòu)又叫張拉膜結(jié)構(gòu)（TensionedMembranestructure），是以建筑織物，即膜材料為張拉主體，與支撐構(gòu)件或拉索共同組成的結(jié)構(gòu)體系，它以其新穎獨(dú)特的建筑造型，良好的受力特點(diǎn)，成為大跨度空間結(jié)構(gòu)的主要形式之一。膜結(jié)構(gòu)是一種建筑與結(jié)構(gòu)完美結(jié)合的結(jié)構(gòu)體系。它是用高強(qiáng)度柔性薄膜材料與支撐體系相結(jié)合形成具有一定剛度的穩(wěn)定曲面，能承受一定外荷載的空間結(jié)構(gòu)形式。其造型自由輕巧、阻燃、制作簡(jiǎn)易、安裝快捷、能易于施工、使用安全等優(yōu)點(diǎn)，因而使它在世界各地受到廣泛應(yīng)用。這種結(jié)構(gòu)形式特別適用于大型體育場(chǎng)館、入口廊道、小品、公眾休閑娛樂廣場(chǎng)、展覽會(huì)場(chǎng)、購(gòu)物中心等領(lǐng)域。

第六十九頁(yè)，共七十六頁(yè)。3.6.2膜結(jié)構(gòu)的分類膜結(jié)構(gòu)按其支承方式的不同，一般可以分為空氣膜結(jié)構(gòu)、懸掛膜結(jié)構(gòu)、骨架模結(jié)構(gòu)和復(fù)合膜結(jié)構(gòu)（索穹頂）等。

一、空氣膜結(jié)構(gòu)

圖5-85空氣膜結(jié)構(gòu)第七十頁(yè)，共七十六頁(yè)。二、懸掛膜結(jié)構(gòu)

一般采用獨(dú)立的桅桿或拱作為支承結(jié)構(gòu)將鋼索與膜材懸掛起來(lái)，然后利用鋼索向膜面施加張力將其繃緊，這樣就形成了具有一定剛度的屋蓋圖5-86懸掛膜結(jié)構(gòu)三、骨架支承膜結(jié)構(gòu)

以鋼骨架代替了空氣膜結(jié)構(gòu)中的空氣作為膜的支承結(jié)構(gòu)，骨架可按建筑要求選用拱、網(wǎng)殼之類的結(jié)構(gòu)，然后在骨架上敷設(shè)膜材并繃緊，適用于平面為方形、圓形或矩形的建筑物。

圖5-87骨架支撐膜結(jié)構(gòu)第七十一頁(yè)，共七十六頁(yè)。四、復(fù)合膜結(jié)構(gòu)

這是膜結(jié)構(gòu)中最新發(fā)展的一種結(jié)構(gòu)體系，由鋼索、膜材及少量的受壓桿件組成，由于主要用于圓形平面，稱“索穹頂”。圖5-88復(fù)合膜結(jié)構(gòu)

第七十二頁(yè)，共七十六頁(yè)。3.6.3膜結(jié)構(gòu)的構(gòu)造及施工用作膜材的建筑織物是一種以織物基材和外敷涂層組成的復(fù)合材料?；臑槟げ奶峁┛估c抗撕裂的強(qiáng)度，而涂層則是對(duì)外界的天氣、紫外線以及火等起防護(hù)作用。當(dāng)前國(guó)際上最常用的膜材有兩種：①基材采用聚酯，以聚氯乙烯（PVC）為涂層②基材采用玻璃纖維，以聚四氟乙烯（PTEE，商品名Teflon）為涂層在選定膜材后，還要對(duì)其進(jìn)行裁剪拼接，在從膜結(jié)構(gòu)發(fā)展初期就開始使用物理模型法。一