曲面索网玻璃幕墙的结构设计与施工关键技术

《FAST主动反射面索网结构设计与施工研究》作者罗斌、郭正兴、姜鹏对索网支承结构展开了系列的工程理论和应用研究，主要内容为：①研究了30年天文观测时间内的面索应力循环疲劳次数，并以500MPa应力幅下进行新型耐超高应力幅钢索的设计和试验研究；②基于索网为形控结构，提出了标准球面基准态优化分析方法，优化了拉索和周圈钢构的规格和预应力，并分析了若干关键因素对结构性能的影响，进行了模态分析、风振分析、断索分析、节点分析等；③提出了格构柱、周圈环桁架和索网的施工方法，分别为：悬臂抱杆高空拼装、分节段滑移安装和高空溜索滑移安装，并研究了溜索滑移施工分析和多误差影响分析的方法，确定了施工参数和控制指标；④基于ANSYS和MATLAB软件，建立了准实时CAE辅助控制平台，在望远镜调试、运行和维护时评估索网安全性。

钢索预应力玻璃幕墙专利目的

《钢索预应力玻璃幕墙》提供了一种钢索预应力玻璃幕墙，它解决了2011年技术存在的不能将庭院或过廊等纳入外围护结构的遮蔽范围内的缺陷，其设计合理，结构紧凑，省料，安装容易，维护方便，既可以实现玻璃幕墙的外围护结构与主体结构间达到设定的距离，将庭院或过廊等纳入外围护结构的遮蔽范围内，同时保证玻璃幕墙的通透性，起到建筑艺术与实用技术完美结合，显著提高外饰效果的作用 。

钢索预应力玻璃幕墙技术方案

《钢索预应力玻璃幕墙》所采用的技术方案是：该钢索预应力玻璃幕墙包括玻璃做为面材，以钢结构和拉索组成的支撑体系，其技术要点是：所述钢结构主要由预应力钢梁、竖向拉杆和横向钢梁组装在一起，采用弧型钢立柱形的预应力钢梁底座利用地基的锚板定位，预应力钢梁的上下端分别通过铰接在土建结构的锚板上的纵向压杆钢梁支撑，两压杆钢梁之间设置纵向拉索，拉索的一端连接在预应力钢梁上，另一端分别在张拉器的作用下张紧在土建结构的锚板上，通过组装在一起的预应力钢梁、竖向拉杆、横向钢梁及张紧在土建结构锚板上的纵向拉索、纵向压杆钢梁组成完整的预应力支撑体系。

所述预应力钢梁通过连接夹板及沉头螺栓组件与横向钢梁组装在一起，横向钢梁通过接头组件与竖向拉杆组装在一起。

所述横向钢梁与连接夹板之间设置调整垫片。

所述横向钢梁设置调整套组件，调整套组件通过六角螺栓组件与铝垫框相连，做为面材的玻璃通过扣压板组件压在铝垫框上。

所述做为面材的玻璃通过U型夹组件固定在预应力钢梁或通过圆夹组件固定在竖向拉杆上。

所述预应力钢梁的截面形状为箱形体或H型或I型，前端面设置LED灯饰槽 。

钢索预应力玻璃幕墙改善效果

《钢索预应力玻璃幕墙》具有的优点及积极效果是：由于《钢索预应力玻璃幕墙》由弧型钢立柱形的预应力钢梁、竖向拉杆、横向钢梁及张紧在土建结构锚板上的纵向拉索、纵向压杆钢梁组成完整的预应力支撑体系，所以其设计合理，结构紧凑，预应力钢梁安装定位后，上下端由压杆支撑，中间采用拉索张紧，在张拉器的作用下拉索不断张紧，达到预应力钢梁设定的理论变形后，测试拉索的预应力，与理论计算吻合后，拉索、压杆钢梁、预应力钢梁均存在内应力。当幕墙在正风压作用下，拉索上的应力值会减小，而预应力钢梁的反弯变形抵抗了风压，也就是预应力钢梁上的预应力起作用；当负风压时，充分利用拉索抗拉的特性，拉索的应力值增大，抵抗了风压变形。因此，《钢索预应力玻璃幕墙》安装容易，维护方便，可以在远离主体结构几米到几十米的部位实现玻璃幕墙外围护结构的安装。它解决了2011年技术存在的不能将庭院或过廊等纳入外围护结构的遮蔽范围内的缺陷。因其在保证通透的效果的同时，充分利用了拉索的预应力作用及其独有的抗拉强度高的特性，故极大地减少了钢材的使用量，并使整个预应力支撑体系在正、负风压的作用下保持很大的刚度及稳定性。结构材料的减少，使钢梁的几何尺寸减小，省料，进一步增加了玻璃幕墙的通透性，同时节约了资源，并起到建筑艺术与实用技术完美结合，显著提高外饰效果的作用，符合节能环保的现代建筑设计理念 。

《钢索预应力玻璃幕墙》涉及一种用于建筑外围护结构的钢索玻璃幕墙，特别是一种广泛应用于厅、堂等建筑外饰面的钢索预应力玻璃幕墙，它主要适用于将庭院或过廊等纳入外围护结构的遮蔽范围内，并与主体结构距离大于0.5米且小于20米的通透型钢索玻璃幕墙结构 。