1、张弦梁由上部刚性梁和下部拉索、撑杆组成，在预应力作用下，下部撑杆能对上部刚性梁起到弹性支撑作用，达到减小梁的跨度作用。更加详细的理论介绍，请参考小编之前写的形与力的结合—张弦梁学习笔记。

拉索的承载力应按下式计算

（3）索材料

索材料的最小破断力和弹性模量等材料参数，需查规范或从索具厂家获得。建筑常用Ф20mm~Ф160mm规格高钒拉索，该拉索具有较好的防腐、抗扭转滑移性能。

一榀张弦梁

上部刚性梁采用梁单元，该部分梁结构单元可承受轴力、剪力、弯矩作用。

撑杆采用梁单元，上下两端按铰接考虑，轴向只受拉压作用。具体参数设置见下图：

拉索采用梁单元，需要拉压限定，只受拉力作用。具体参数设置见下图：

分析方法：张弦梁结构由于钢索变形比较大，结构的刚度会随着变形不断发生变化，属于几何非线性问题，因而需要采用几何非线性静力分析方法。

约束条件：张弦梁是个自平衡受力体系，拉索张力与上弦刚性构件通过撑杆相互平衡，拉索不需要外部锚固结构。因此，张弦梁结构在拉索的张拉阶段不能完全约束其支座的水平自由度，在使用阶段也宜采用一段固定，另一端滑移的支座形式。

加载过程：不同的加载顺序对结构受力和变形的影响不同。为保证张弦梁结构受力变形更加贴近现实情形，对张弦梁结构的加载顺序按照现实荷载产生的顺序依次加载。首先，对结构体系赋值材料参数，即是使得结构在自重荷载下产生受力；其次，对结构进行张拉，使得结构产生预应力；最后，对结构施加恒载、活载及其他作用，用以模拟结构在施工完成后的使用阶段。根据上述过程对结构进行加载和荷载工况定义。

（1）模型中采用降温法对拉索施加预应力，目的使其在自重和恒载作用下结构位移接近于零。小编利用团队开发的优化设计程序得到撑杆长度和预应力值的最优解。

（1）节点设计一般原则

①索结构节点设计时，首先进行概念设计，综合考虑建筑外观，节点传力方式并结合节点锚具和索体类型等确定节点连接方式，对结点进行具体构造设计。

②根据节点重要型、受力大小和复杂程度，索结构节点的承载力设计值应不小于拉索内力设计值得1.25~1.5倍。

③索结构主要受拉节点的焊缝质量等级应为一级，其他焊缝质量等级应不低于二级。

（2）索夹节点设计

索夹是连接索体和相连构件的一种不可滑动的节点，一般由主体、压板和高强螺栓组成。索夹应具有足够的承载力和刚度来有效传递结构内力，并在结构使用阶段应具有足够的抗滑承载力防止索夹与索体产生相对位移。

①索夹强度承载力验算

索夹主体和压板的A-A、B-B截面应进行强度承载力验算

1-高强螺栓；2-索体

A-A截面的抗弯应力比和抗剪应力比分别满足下式要求

B-B截面的抗压应力比应满足下式要求

②索夹抗滑设计承载力应不低于索夹两侧不平衡索力设计值应满足下式要求

③索结构中复杂的连接节点应采用通用有限元软件进行数值模拟分析，验算其承载力和变形。

（3）常用节点形式

（1）张弦结构的拉索张拉应遵循以下原则：在钢结构拼装完成后，拉索安装到位后，进行拉索预紧，预紧力宜取预应力态索力的10%~15%；对于单向张弦梁，张拉过程中应保证结构平面外稳定。

（2）单向张弦梁张拉案例

参考文献：

[1]张毅刚，建筑索结构节点设计技术指南[M]

[2]郭彦林,田广宇.索结构体系设计原理与施工控制[M].北京:科学出版社,2014

往期精彩：

从拓扑优化看“树形柱”的生长

今天不想加班——Autolisp编程入门案例

即使不做加固设计，也应该了解的加固设计常识

一蓑烟雨梦徽州，带你走进自然与和谐的徽派建筑

“转自：非解构-公众号”