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5.3.3 索截面对弹塑性极限承载能力的影响

在保持其他参数均不变的条件下，改变索截面的面积，来考察其对结构极限承载力的影响。取不同的索截面（直径分别为8 mm、10 mm、12 mm、15 mm、20 mm）对结构进行分析。

当以索面积为参数时，令“基本模型”的索面积为单位1，同时改变索截面的面积，则其余模型的截面系数为m，得到图5.26中的计算结果。

由图5.26可看出，对于全跨荷载和半跨荷载作用下，随着索截面的增大，结构的弹塑性极限承载能力增大，当索直径取20 mm时达到最大值。从荷载一位移曲线图中可看出，索面积的改变对结构刚度略有影响。总的来说，拉索面积对结构刚度的影响不明显。

综上，拉索面积（包括环向索和径向索）对索撑网壳的极限承载力影响较小，因此无需通过增大拉索面积来改善结构的稳定性能。

5.3.4 索初始预应力对弹塑性极限承载能力的影响

在保持其他参数均不变的基础上，以“基本模型”的拉索初始预张力为标准，来考察不同预应力水平对结构极限承载力性能的影响。对拉索取不同的初始预应力值（o MPa、50 MPa、100 MPa、150 MPa、200 MPa、300 MPa）对结构进行分析计算。

图5.27给出了不同预应力大小对索撑网壳极限承载力的影响结果，其中令“基本模型”的拉索初始预张力为单位1。由图5.27可看出，索撑网壳的极限承载力随着预应力水平的提高而增加，但极限荷载的增幅并不明显。以“基本模型”为准，当预应力水平提高l倍，极限荷载仅增加1.08%；当蓣应力水平降低1倍，极限荷载仅降低1.08%。由此说明了预应力对提高结构极限承载力的贡献较小。

对于索撑网壳来说，在正常使用阶段，合理拉索预应力的施加可有效调整结构的变形，降低杆件内力峰值，并减轻下部支承体系的负担，但是并不能通过改变预应力大小来显著提高结构的极限承载力。因此，在满足正常使用阶段结构各项性能指标的前提下，预应力值不宜取过高。

综上，预应力水平对提高索撑网壳结构极限承载力的贡献较小，若单纯通过增大拉索预应力来改善结构的极限承载力并非明智选择，反而可能带来其他不利影响，因此，在满足正常使用阶段结构各项性能指标的前提下，预应力值不宜取得过高。2100433B