悬索结构的分类有哪些？

悬索结构主要在一个平面内受力的平面结构，多用于悬索桥和架空管道。按结构形式分为：单层悬索结构。可用做柔式悬索桥，也可用于屋盖，结构刚度较小，在可变荷载作用下变形较大，宜在索上铺设重屋面。加劲式单层悬索结构。通过在索下面若干吊杆吊有加劲桁架（或加劲梁），以增强结构的刚度。双层悬索结构。其上索与下索曲率相反，并通过其间的受拉斜腹杆中施加预应力而具有较好的刚度。

悬索结构空间悬索结构：一种处于空间受力状态的结构，多用于大跨度屋盖结构中。按结构形式分为：悬索结构，圆形单层悬索结构，用于圆形平面的屋盖，其索按辐射状布置，整个屋面形成下凹的旋转曲面。各根索的外端固定于周边的钢筋混凝土圈梁上，内端固定于圆心附近的拉环上。当圆心处允许设柱时，可形成伞形悬索结构圆形双层悬索结构（其外形与上述结构类似，只是有上下两层索，从而可以有不同布置形式的预应力拉杆以增强刚度。中国北京工人体育馆直径94米的比赛大厅屋盖即采用了这种结构形式。其圆心附近的拉环除承受环向拉力外，在竖直方向还承受压力。双向正交索网结构。由互相正交的两组索组成。下凹的一组为承重索,上凸的一组为稳定索,两组索形成负高斯曲率的曲面。对其中一组索施加预应力时，另一组索也同时获得预应力的效果。通过施加预应力，可使两组索在屋面荷载作用下始终贴紧，且获得良好的刚度。这种索网可用于椭圆平面、矩形平面、菱形平或其他平面的屋盖。意大利米兰体育馆屋盖采用了圆形平面的马鞍形索网结构,直径140米，是目前世界上最大的索网结构。中国浙江省人民体育馆屋盖采用80×60米椭圆平面的马鞍形索网，其索端固定于一个空间曲梁上。为了减悬索结构小曲梁内的弯矩，在索网下还设置了一层水平拉索。

悬索结构具体有以下特点：悬索结构通过索的轴向受拉来抵抗外荷载的作用，可以最充分地利用钢材的高抗拉强度。索一般都采用高强度材料制成的，更可大大减少材料用量并可减轻结构自重。因而，悬索结构适用于大跨度的建筑物，如体育馆、展览馆等。跨度越大，经济效果越显著。悬索结构便于建筑造型，易适应于各种建筑平面，因而能较自由地满足各种建筑功能和表达形式的要求。钢索线条柔和，便于协调，有利于创造出各种新颖的富有动感的建筑体型。悬索结构施工比较方便。钢索自重小，屋面构件一般也较轻，安装屋盖时不需要大型起重设备，施工时不需要大量脚手架，也不需要模板。

因而，与其他结构形式比较，施工费用相对较低。可以创造具有良好物理性能的建筑空间。双曲下凹碟形悬索屋盖具有极好的音响性能，因而可以用来遮盖对声学要求较高的公共建筑。悬索屋盖对室内采光也极易处理，故适用于采光要求高的建筑物。悬索屋盖结构的稳定性较差。单根的悬索是一种几何可变结构，其平衡形式随荷载分布方式而变，特别是当荷载作用方向与垂度方向相反时，悬索就丧失了承载能力。因此，常常需要附加布置一些索系或结构来提高屋盖结构的稳定性。悬索结构的边缘构件和下部支承必须具有一定的刚度和合理的形式，以承受索端巨大的水平拉力。因此悬索体系的支承结构往往需要耗费较多的材料，无论是设计成钢筋混凝土结构还是钢结构，其用钢量均超过钢索部分。当跨度较小时，由于钢索锚固构造和支座结构的处理与跨度大时一样复杂，往往并不经济。

悬索结构由受拉索、边缘构件和下部支承构件所组成。拉索按一定的规律布置可形成各种不同的体系，边缘构件和下部支承构件的布置必须与拉索的形式相协调，有效地承受或传递拉索的拉力。拉索一般采用有高强钢丝组成的钢绞线、钢丝绳或钢丝束，边缘构件和下部支承构件通常为钢筋混凝土结构。 悬索结构有着悠久的历史，最早应用于桥梁工程中，我国早在1000年以前已经用竹索或铁链建造悬索桥。在房屋建筑中，蒙古包、游牧民族的帐篷等可以看成是悬索结构的雏形，但现代大跨度悬索屋盖结构的广泛应用，只有半个世纪的历史。第一个现代悬索屋盖是美国于1953年建成的雷里竞技馆，采用两个斜置的抛物线拱为边缘构件的鞍形正交索网。

目前，在美国、欧洲、日本、俄罗斯等国家和地区已建造了许多有代表性的悬索屋盖，主要用于飞机库、体育馆、展览馆、杂技场等大跨度公共建筑和某些大跨度工业厂房中，跨度最大达160m。我国在1961年建成的北京工人体育馆和1967年建成的浙江人民体育馆，代表了我国在悬索结构方面20世纪60年代的成就，达到了当时国际上较先进的水平。在以后的几十年间，相继建成的成都城北体育馆、吉林溜冰场、安徽省体育馆、丹东体育馆、亚运会朝阳体育馆等建筑，均采用了各种形式的悬索屋盖结构，也积累了一定的经验。

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