序

前言

第一章 绪论

第二章 张拉索- 膜结构的选型与设计

第三章 钢索尧膜材的物理尧力学性能

第四章 张拉索- 膜结构分析的理论基础和有限元方法

第五章 张拉索- 膜结构的形态分析

第六章 膜曲面的裁剪分析

第七章 张拉索-膜结构的受力分析

第八章 张拉索鄄膜结构的连接与节点

第九章 张拉索鄄膜结构分析设计软件CAFA

第十章 张拉索鄄膜结构设计的建筑构思

附录Ⅰ 曲面理论的基本概念

附录Ⅱ 测地曲率与测地线

附录Ⅲ 悬链面的表面积公式

参考文献 2100433B

本书介绍了工程结构的演化进程和薄—膜结构的发展历程，以薄壳理论为基础介绍了张拉索—膜结构的受力特点及其与结构形式间的关系，阐述张拉索—膜结构分析所需的基础知识和理论等。

《张拉索:膜结构分析与设计》对张拉索－膜结构的分析与设计进行了介绍。在第一章绪论中介绍了工程结构的演化进程和薄－膜结构的发展历程。第二章以薄壳理论为基础介绍了张拉索－膜结构的受力特点及其与结构形式间的关系。第三章和第四章为张拉索－膜结构分析所需的基础知识和理论，包括钢索及膜材的物理、力学性能，固体力学的大位移理论和有限元分析方法。第五章到第八章分别介绍张拉索－膜结构的形态分析、裁剪分析、荷载分析和节点设计。第九章介绍张拉索－膜结构分析设计软件CAFA的基本功能和使用方法。以张拉索－膜结构设计中的建筑构思作为本书的第十章，以体现索－膜结构设计中建筑设计与结构设计间异常紧密的结合。

拉索及其预应力对张弦结构的安全性能至关重要。张弦结构在服役过程中会发生锈蚀与应力松弛现象，从而产生力学性能的退化，严重影响结构的服役安全。针对上述问题，本项目开展了拉索全寿命力学性能的精细化研究。 在考虑时变特性的拉索预应力损失机理研究方面，进行了张弦结构拉索应力松弛和锈蚀性能的试验与有限元数值模拟研究。得到了张弦结构中松弛造成的预应力损失的分析方法和理论计算公式；建立了单根拉索的精细化松弛模型。根据拉索锈蚀模型建立拉索弹性模量的时变折减模型；结合拉索松弛模型，得到了考虑拉索松弛和锈蚀影响的时变模型。 在基于拉索抗弯刚度修正的在役张弦结构索力测试研究方面，进行了拉索弯曲性能试验、三点弯曲法索力测量试验及基于拉索抗弯刚度修正的改进频率法研究。建立了拉索抗弯刚度计算公式；确定了采用三点弯曲法测量索力的拉索抗弯刚度适用范围；探索并验证了基于拉索抗弯刚度修正的改进频率法的适用性。 在拉索时变特性引起的预应力损失对在役张弦结构性能的影响方面，建立了张弦结构拉索预应力损失综合时变模型；研究了拉索服役期预应力损失对张弦结构性能的影响，在此基础上制定出在役张弦结构拉索安全保障机制。 2100433B

一、膜结构采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，用分项系数的设计表达式进行计算。

二、膜结构应根据建筑物的性质和等级、使用年限、使用功能、结构跨度、防火要求、地区自然条件及膜材的耐用年限等要求进行膜材选用。

三、膜结构的设计应根据荷载、支承条件、制作加工、施工工况及其它特殊条件进行。

四、膜结构的设计内容包括形状设计、荷载分析、裁剪设计、配件设计、支承结构设计。

五、对膜结构的形状设计、荷载分析、裁剪设计，应在考虑施工过程的基础上进行一体化的设计。

六、膜材只能承受拉力，不能承受压力和弯矩。

七、膜面的最大主应力应小于膜材的强度设计值，在荷载长期作用下，最小主应力应大于等于维持其初始平衡形状的应力值。

八、膜结构一体化设计时，应考虑膜材的松弛、徐变、老化。

九、膜结构设计时，应考虑使用阶段膜材替换对整体结构的影响。

十、膜结构设计应考虑膜材破坏时，支承结构仍应保持自身的强度、刚度及稳定性。