三、张拉索杆基本结构组件的几种常见形式

　　张拉索杆结构体系中常见的张拉索杆基本结构组件形式有：自平衡式和非自平衡式两类。前者其组件中的张拉索的索身和索的尽端均与撑杆相互连接，并其内力自相平衡;后者张拉索的尽端不与撑杆相连，而是连接在其边端支座(结构)上，借助支座对索施加张拉，因此仅靠组件自身各索杆间的作用，不能形成内力的完全平衡。张拉索杆基本结构组件索的外形点迹有抛物线形和折线形，在均布荷载下前者较后者合理。

　　四、张拉索杆基本结构组件的若干力学特性

　　1.张拉索应始终处于张力正定状态。研究分析表明，此时各杆(包括索)均对结构刚度及承载力有贡献，否则其结构刚度将极大降低，甚至其承载力丧失。

　　2.组件的几何特性随其所受荷载而有较大改变，属于几何易变形性(柔性)结构。它与几何可变形性(劲性)结构或不变形性(刚体)结构体系的分析方法有所不同。一般宜采用二阶分析方法。

　　它是由高强钢丝绳(绞线)经张拉形成的柔性结构，故结构的工作性能对设计、施工缺陷的敏感性较大，其中主要有：受力分析及荷载组合时，因采用线性方法，使内力的计算不准;体系刚度及承载力，因张力索的张力不足或松驰退出工作时，呈现的非线性或跳跃性退化或丧失;温度的升或降，使张力索松驰或超张;正确施加和监控索的张力较困难;高张力索杆的缺口应力集中，引起的高强钢索应力腐蚀;塑性及韧性差的超强度钢材的应用;自平衡组件中纵向主撑杆的复杂受力;高强钢索及其连接，因材料、构造和工艺性缘故，存在的类裂纹性缺陷等。

　　五、张拉索杆结构体系设计中的若干问题

　　体系的选择单向受力体系的布置、索张力施加和控制相对比较简单，受力明确。当其为单跨为，可不受支座刚度影响;但当为多跨连续时，支座的压缩刚度对结构内力和变形有相当大的影响。常为不太大建筑面积空间及荷载情况下采用。

　　双向受力体系的布置，可有多种型式，其索的张拉力的施加和控制比较麻烦，受力复杂。但在相同建筑面积空间及荷载情况下索的张力较小，且常可省去一些重力性索和稳定性索。故相对较省钢，而为较大建筑面积空间及荷载情况下采用。

　　体系的布置单向受力体系布置中，常需设重力性索，必要时应布置稳定性索。

　　双向受力体系布置中，多在短向布置主受力基本结构组件，长向布置辅受力基本结构组件的单元，二者的横向撑杆常共用。当辅受力基本结构组件的某些索元与重力性索位置一致时，二者可合而为一。平面自平衡基本结构组件及平面钢桁架常作为单向受力体系的中间支座，此时应考虑其平面外稳定性的保证和必要的止失稳元件的设置。

　　荷载、作用值及其可能组合对于张拉索杆这种柔性结构，理应采用非线性二阶分析方法进行结构计算，其荷载作用也应先组合，后逐级施加，但在实际中很难实施。一些研究分析表明：对于一般不大的张拉索杆结构，如具有适当的初张力时，可以按一阶分析，荷载作用采用线性组合，构件计算中考虑二阶效应。这样引起的误差不会很大。

　　活载，风载与地震作用等可变性荷载作用的可能组合及其组合系数的选择，应按现行《建筑结构荷载规范》执行。考虑到尚无数十甚至千百年一遇的风载同时发生地震的历史记载，而且二者的峰值又都是瞬间一过性的作用，玻璃幕墙建筑结构的自重又不很大，故对这种结构而言，风载作为第一可变荷载与地震作用组合似不必要。当然设防烈度下的地震作用与可能的风载组合是应该的。 　 张拉索初始张拉应力值的选定与最小值的控制

　　张拉索杆结构同其它结构的根本区别在于其受拉杆件应始终处于张拉状态，即必须保持其内力是正定性。一旦呈现非正定时，结构刚度将极大降低或承载力丧失。而保持张拉杆受力正定性的关键是正确地设定其初张力值。初张力值设置过小，不利荷载作用下，一些张拉杆将因其内力减小为零(负)而退出工作，致使结构性能退化;如果初张力值设置过大，不利荷载作用下，某些张拉杆将因其强度不足而破断，致使结构毁坏;如其截面设计过大，不利荷载作用下，这些张拉杆虽不会因其强度不足而破断，但却材料增多，索直径粗影响结构的轻盈通透性。对于结构组件，当作为玻璃幕墙结构，可能承受正、反两方向荷载时，其主张拉索杆的初张应力值σ0的范围可按以下建议设置：

　　对于普通强度不锈钢材，当以其抗拉屈服强度设计值fd考虑时，设为：25%≤σ0/fd≤50% (1)　　对于高强度钢材，当以材料抗拉

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