３ ． 抖拉网格结构
将斜拉桥技术及预应力技术综合应用到网格构结而形成一种形式新颖、 协同工作的杂交空间结构体系， 可称为斜拉网格结构， 它也是一种内部空间宽广、 造型新奇、 颇有景点特色的大跨度建筑结构。对于斜拉网 格结构， 这些年来结合工程和课题作了 探人的研究［ １ ３ ］ － ［ Ｉ ６ ］ 斜拉网格结构有下列特点： （ ］ ） 通常由塔往、 拉索、 网格结构三部分协调组合而成的杂交空间结构。 （ ２ ） 可充分发挥钢拉索的高强度和施加预应力的优势， 以降低钢材用量。 （ ３ ） 可在网格结构区域内反向地面增加支承点， 分割结构跨度， 减小结构挠度， 降低杆件内力峰值。 （ ４ ） 通过张拉拉索， 建立预加内力和反拱挠度， 可部分抵消外载作用下的结构内力和挠变。 （ ５ ） 在任意荷载工况下， 不使拉索出现松驰， 退出工作， 为此通常需对拉索施加预应力。 （ ６ ） 在承受向上、 向下风荷载都很大且由风荷载控制设计时的斜拉网格结构， 必要时尚应设置施加一定 预应力的稳定索。 （ ７ ） 拉索敷设宜多方位布置， 切忌平面布索和单方向布索。 （ ８ ） 拉索的倾角不宜太小， 一般宜大于２ ５ ０ ， 否则将导致弹性支承作用减弱、 内力过大和连接节点构造上
１ ５２ ０％
云光建筑设计
咨询开发中心
〔 变高度） 八面锥网壳 间等边八边形 ， 扭应 力索 ， 每索建预应力值 ７ ０ ０ ｋ Ｎ
矢高 Ｉ Ｓ５
阶 ｌ９９’７
功
广东新兴县
重庆建筑
大 学
阴
２ ７ ｘ ２ ７ ， 截去 １ ２ ．
膜边一角
４ ８ ｋ ｇ ／ ． ＇
３ ２９ ６
上海建筑设计 研究 院 妙枝花建筑 勘察设计院 贵州工大
洲
三向短程线型
双层球面网壳
７ ４ ． ８ 伙 ， ４ ． Ｂ 缺角
八点支承 ． 对角柱跨度 ６ ４ ． ９ ． ， 周
‘ ． １ － ， ％
中国建研院
结构所 座相对高差 ９ － １ ２
哪
２
重庆一中
体 育馆
斜放 四角锥
网 架
３ ７． ９ ． ３ ７． ８ ｘ ２ ． ３ ４
重庆建筑
大 学
四周粗挑 ５ ． ４
长六边形
３ ３ ｘ６ ６ ｘ２． ２
（ ｍ） 技术特征 或省钢 率 年份
北京亚运会综合
体育馆
两块组合型人字
剖面斜放 四角锥
往面 网壳
７ ０ ｘ ８ ３ ． ２
双塔往， 各往向内至屋脊处设 ８ 根 双索面单向拉索
９ ９ ０ 北京市建筑设
层鞍形 网壳
的 ． ７ ｘ４ ２． ７ ｘ１ ． ２ ５
沿纵边七点支承， 沿椒向 设ｔ四道
预应力索 ， 分三次施加预应力
２ ８ ． ５ ｋ ８ ／ 袱
２ ｅ ％
攀枝花建筑
勘察设计 院
矢高 ６ ． ｔ ５
附
８ ０ ｘ ６ ２ ． ５ ｘ ３ 椭圆
周边独立柱支承 在拱向沿下弦设
江苏省建筑
结构受力合理、 刚度大、 重量轻， 制作安装也比较方便， 在近十多年来得到开发与发展， 并在大跨度、 大柱网的
公共与工业建筑中 得到应用， 且受到国内 外科技界和工程界的关注和重视， 其推广应用和发展前景是无比 广
采用预应力技术于大跨度空间俐结构具有如下的特色和优势。 （ １ ） 可以改变结构的受力状态， 满足设计人员所要求的结构刚度、 内力分布和位移控制。 （ ２ ） 通过预应力技术可以构成新的结构体系和结构形态（ 形式） ， 如素弯顶结构等。可以说， 没有预应力 技术， 就没有索弯顶结构。 （ ３ ） 预应力技术可以作为预制构件（ 单元杆件或组合构件） 装配的手段， 从而形成一种新型的结构， 如弓 式预应力钢结构。 （ ４ ） 采用预应力技术后 ， 或可组成一种杂交的空间结构， 或可构成一种全新的空间结构， 其结构的用钢指 标比原结构或一般结构可大幅度的降低， 具有明显的技术经济效益。 预应力空间钢结构预应力的施加方法通常有两种： 一种是在预应力索、 杆上直接施加外力， 从而可调整 改善结构受力状态， 致使内力重分布， 或者形成一种新的具有一定内力状态的结构形式； 另一种是通过调整 已建空间结构支座高差， 改变支承反力的大小， 从而也可使结构内力重分布， 达到预应力的目 的。 预应力索、 杆的材料通常可采用高强度的钢丝束、 钢绞线， 也可采用钢棒、 钢筋。
力值 ７ ０ ０ ｋ Ｎ
４ ９ ｘ ｋ ｇ ／ 矽
／ ｌ 边形 ． 矢高 ｇ ． 朋． 边设八道预应力索 ， 分二次建预应 边长 ４ ６ ． 肚 正六边
哪
石
广东浦远市
六块组合型三
六点支承、 对角柱踌度 ８ ９ ． 周边 设六道预应力索、 每索建预应力值
日１ 】 ｋ Ｎ
４ ４ ． ３ ｋ Ｗ． ＇
序号 工程名称 网格结构形式
平面尺寸 ｘ 厚度
（ ｍ）
预应力技术特征
用钢指标
建成
设计单位
年份 或省钢率
１９８４
天津宁河
体 育馆
正放 四角锥
网 架
月 ２义礴 ２火 ３
盆式 搁ｆ就位， 角支座与 边界中 支 ２ ８ ． ５ ｋ ＆ ／ ． ＇ 盆式 搁ｆ就 位周 边支座 相对高差 ２ ３ ． ｌ ｋ ｇ ／ ． ＇
第一届现代结构工程学术会议
预应力大跨度空间钢结构的应用与展望
董石麟
（ 浙江大学空间站构研究中心 杭州 ３ １ ０ ０ ２ ７
摘 要： 本文主要是阐 述了我国 预应力大 跨度空间 钢结构应用 与发展的 基本情 况。 这些预应力空间钥结构包括 有预 应力网 格结构、 斜拉网 格结构、 索官顶结构、 张弦 梁结构、 弓 式预 应力钢结构等。 最后， 本文展望了 断世纪的 预应力空间钥结
四块组合型三向单双
５ ４ ｘ ７ ６． ４ 巧
四点（ 每边中点） 支承， 支承间共设 四道顶应力索２ ８ ． ２ ｋ Nhomakorabea８ ／ 矽
４ ３％
贵州工大
设计 院
体育馆 层混合扭网先 西昌铁路分 局体育活动 中心 江苏宿迁市
文体馆
矩形底球 面网壳与外 挑Ｉ 至６ ｍ柱面网亮 正放四角健双
构。
关．词 ： 预应力结构 大踌度结构 空间钢结构
１ ． 纂
空 间 网 妒构索 宵 澳 结 构弓 式 顶 应 夕 钥 结 构应 用 臀展
预应力大跨度空间钢结构是把现代预应力技术引用到例如网架、 网壳等网格结构、 素、 杆组成的张力结 构、 立体析架结构等一类大跨度结构， 从而形成一类新型的、 杂交的预应力大跨度空间钢结构体系。这一类
正放四角锥网架
４恤 １ ２ ０ｘ ６ ９
六塔柱， 每柱 四根斜拉索， 每索 由 ４ ４ ４ ８ 不锈钥棒组成
３ ５ ． ２ ｋ ｇ ／ ｍ ＇
１ ９ ９ ｌ
中国冶建研究
总院
２摘 ９ ６ ｘ ７ ０
四 塔柱， 每柱四根斜拉索， 每索由
４ 帆８ 不铆钥棒组成
２ ０ － ３ ０％
１ ９ ９ ３ 中国冶建研究
２ ． 预应力网格结构
阔 的 ［ ’ 〕 ［ ， ３ ［ ， “ 。
现代预应力技术与空间网格结构（ 包括网架与网壳） 相结合便可构成预应力网格结构。通常施加预应力 的方案有两种： 一种是在网架的下弦平面下设置预应力索， 如图 ｌ ａ 所示， 也可在网壳的周边设置预应力索，
如图 １ ６ 所示， 通过张拉预应力索建立与外载作用反向的内力和挠度； 另一种是通过网格结构支座高差强行 调整就位（ 通常为盆式搁置就位， 在使用阶段达到支座最终反力趋向于均匀化） ， 使网格结构建立预加应力，
总院
５ 太旧高速路旧关 两块正放四角锥 １ ４ ｘ ６ ４ ． ７ １ ８ ｘ １ ． ５ 独塔柱， 共设有全方位布ｆ斜拉索
收费站
口柱面 网壳 ２ ８根
１ ９ ９ ５ 山西设计院浙 大空间结构研
究中心
６ 浙 江 黄 龙体 育中 两 块 正 放四 角雄 ２ 块２ ４ ４ ｘ ５ ０ ｘ ３两 塔 柱 共四 肢 各肢至内环 设， 根 ８ ０ ｋ ｇ ／ 扩 ２ ０ ０ ０浙 江 省 设计 院 心 体 育 场 圆 柱 面 网 壳 月 牙 形 平 面 斜 拉 索， 在网 壳 上 弦 靠内 环 粱 设 ｔ （ 不 含 环 梁 》 与 中 国 建 研 院
如图 ｌ ｃ 所示。
图 １ 预应力网格结构的预应力方案
工业建筑
２ ０ ０ １ 年
增刊
庆贺刘锡良 教授执教５ ０ 周年
预应力网格结构有下列特点： （ １ ） 可采用高强度预应力拉索作为网 格结构的主要受力杆件， 以降低材料耗量。 （ ２ ） 可采用多次分批施加预应力及加荷的原则（ 多阶段设计原则） ， 使杆件反复受力， 并在使用荷载下达 到最佳内力状态； 预应力网 架结构的简捷计算法及施工张拉全过程分析可参见文献［ ４ １ （ ３ ） 通过预应力技术可提高整个网格结构的刚度， 减少结构挠度。 （ ４ ） 对于网壳结构可解决水平推力问题， 适当配置支座滑动构造措施， 利用预应力技术可形成无水平反 力的自 平衡结构体系。 （ ５ ） 对于采用改变支座就位高差， 调整结构内 力分布的施加预应力方案， 是一种最经济的 预应力方法； 此
计院
２ 浙江大学体育场 正放四角锥网架
司令 台 新加坡港 务局 （ Ｐ Ｓ Ａ ） 仓库 Ａ型 新加坡港 务局 （ Ｐ Ｓ Ａ ） 仓库 Ｂ型 正放四角谁网架
２ ４ｘ４ ０ｘ １ ． ２
四塔柱， 每柱三报斜拉索及一根横
１ ９ ９ ３
浙大空间结构
研究 中心
向的水平索共 １ ４ 根拉索
溯
３
重庆南开
科放四角锥
体育馆 网 架 上海国际两 物中心接层 攀枝花市 休育馆 正放四角谁
组合 网架
盆式搁ｆ就位， 二对边及四斜边支 座相对高差分别为２ ． Ｂ ｃ 。 及７ ． ３ －