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张力结构体系设计的关键问题
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摘 要：介绍张拉膜这种张力结构来说明张力结构设计的关键问题，总结了其在荷载、受力、分析等方面有别于一般建筑结构的特点。
关键词：张力结构 索膜结构 张拉膜结构 找形
一、张力结构设计的一般原则
张力结构体系的分析设计应分为三个状态：初始几何态、预应力（初）态和荷载（终）态。虽然，在张力结构体系的初始几何态分析时也需考虑预应力，但是，初始几何态的预应力分析仅是为了张成曲面几何外形，而预应力态时的预应力分析才是结构的刚度分析。应该说刚度设计是结构设计的主要内容，通过调整预应力来改变结构刚度，从而改变结构的力流，改变结构性能。在设计中增加截面并不是一种好的方法，改变形态、改变刚度可以收到事半功倍的效果。荷载态的分析主要是进行强度校核。
在刚性结构设计中，结构的几何外形是已定的，结构的变形也不影响结构的刚度特征。然而在张力结构设计中，寻求初始几何外形的分析和设计是十分重要的。如果结构的几何外形设计好，不是使结构处于病态，就是使结构产生过大的张力而导致下部结构或边缘构件的设计产生困难。对于复杂体形的张力结构，其几何外形的设计伴随着维持其曲面张成所需的预应力设计。张力结构的初始几何外形设计的难度和分析设计重要性均甚于荷载态时的分析设计。
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