董 越， 徐 杉， 孫海林， 陸 穎， 孫慶堂

(中國建筑設(shè)計研究院， 北京 100044)

0 前言

拱是結(jié)構(gòu)與建筑相結(jié)合的一種形式，可以清晰地表現(xiàn)出力流與美學(xué)的外觀，具有跨越能力大、受力合理和美觀大方的特點[1]。索拱結(jié)構(gòu)體系的相關(guān)研究也越來越多[2-4]。理想的拱形需接近合理拱軸線，從而保證恒載作用下的拱形截面內(nèi)只受軸力不受彎矩。隨著建筑造型多樣化以及建筑功能的需求，常規(guī)拱形已遠遠不能滿足現(xiàn)代建筑的需要。尤其是通廊類建筑，高矢跨比或超高矢跨比拱形可營造出更開闊的內(nèi)部空間，更加充分地滿足內(nèi)部使用功能的需求，受到越來越多的建筑師青睞。由于高矢跨比拱形矢高過大，致使其抗側(cè)剛度明顯減弱。為改善結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布并限制其變形的發(fā)展，將純拱、拉索與撐桿合理組合，利用索力或撐桿提供支承作用，進而形成高矢跨比的索拱體系。

圖1 平面布置圖

中鐵青島世界博覽城展覽中心包括展廊與展廳兩部分，以中央十字展廊為功能組織核心，南北各布置6個獨立展廳單元，共計12個獨立展廳單元(圖1)。展廊平面呈十字形布置，東西向長507m，南北向長287m，最高點標(biāo)高35m。下部主體結(jié)構(gòu)為混凝土框架體系，地上1層，局部設(shè)置1層地下室。十字展廊屋蓋結(jié)構(gòu)體系為預(yù)應(yīng)力索拱結(jié)構(gòu)，索拱平面外順柱面網(wǎng)殼沿縱向利用高強鋼拉桿通長設(shè)置交叉支撐，以保證索拱平面外的穩(wěn)定。主拱方向跨度為47.46m，矢高為28.75m，矢跨比為1∶1.6。次拱方向跨度為31.56m，矢高為19.15m，矢跨比為1∶1.6，均屬高矢跨比拱形。主拱沿縱向每隔4.5m布置一榀拱桁架，次拱同樣沿縱向每隔4.5m布置一榀拱桁架。主拱上弦梁截面為□500×300×20×25，次拱上弦梁截面為□400×250×20×25。主次拱下弦索均分別采用φ68，φ56高釩索。上弦梁與下弦索之間的腹索根據(jù)受力需求采用φ30～φ50不銹鋼高強鋼拉桿，底部設(shè)置φ50×4.5剛性撐桿。典型榀主拱、典型榀次拱和整體結(jié)構(gòu)軸測圖分別見圖2～4。

圖2 典型榀主拱

圖3 典型榀次拱

圖4 整體結(jié)構(gòu)軸測圖

結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限為50年，抗震設(shè)防烈度為7度(0.1g)，Ⅱ類場地土。50年重現(xiàn)期基本風(fēng)壓為0.6kN/m2(用于變形計算)，100年重現(xiàn)期基本風(fēng)壓為0.7kN/m2(用于承載力計算)，地面粗糙度類別為A類。

本文將結(jié)合中鐵青島世界博覽城十字展廊工程案例，針對高矢跨比拱形，闡述索拱結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)勢,并將典型索拱形式力學(xué)性能進行對比。通過對中鐵青島世界博覽城十字展廊結(jié)構(gòu)體系的深入研究，分析結(jié)構(gòu)布置中幾個主要參數(shù)對結(jié)構(gòu)力學(xué)性能及經(jīng)濟性的影響，探討確定拉索施工、張拉順序，旨在為此類結(jié)構(gòu)設(shè)計提供參考。

1 高矢跨比純拱結(jié)構(gòu)力學(xué)性能分析

在豎向均布恒載作用下，拱梁的彎矩分布規(guī)律與大小僅與拱形偏離合理拱軸線的程度相關(guān)，與矢高并無必然聯(lián)系[5]。拱腳推力與矢高直接相關(guān)，接近線性比例關(guān)系，矢跨比越大，水平推力越小。中鐵青島世界博覽城十字展廊工程典型榀主拱矢跨比為1∶1.6，屬于高矢跨比拱形。針對這一拱形，筆者研究了豎向恒載作用下拱腳邊界水平向支撐剛度對其力學(xué)性能的影響，分析模型見圖5，并繪制了支座水平剛度與水平支座反力曲線，如圖6所示。

圖5 分析模型

圖6 支座水平剛度與水平支座反力相關(guān)曲線

由圖6可知：當(dāng)支座水平剛度大于10kN/mm時，拱腳水平向反力趨于穩(wěn)定。47.46m跨的拱梁，每隔4.5m布置一榀。在均布恒載作用下，拱梁水平反力最大值為63.3kN。10kN/mm線剛度相當(dāng)于6m高截面為0.8m×0.8m懸臂混凝土柱柱頂抗側(cè)剛度。即使水平線剛度退化到0.2kN/mm，拱腳水平推力依然有59.5kN，支座剛度的減弱對結(jié)構(gòu)力學(xué)性能影響不大。因此高矢跨比拱梁對其邊界水平向剛度的要求較低，有效的拱腳約束易于滿足。

高矢跨比拱梁隨著其矢高的逐步增大，水平向抗側(cè)剛度明顯減弱，橫向風(fēng)荷載逐漸成為其主要控制荷載工況。在基本風(fēng)壓不變的情況下，不同矢跨比拱梁水平向最大水平位移和跨中最大彎矩如表1所示。

不同矢跨比純拱力學(xué)性能 表1

2 索拱結(jié)構(gòu)體系性能優(yōu)勢

純拱結(jié)構(gòu)空間桿件較少，能表現(xiàn)建筑輕盈的視覺效果。但純拱是一種整體穩(wěn)定敏感的結(jié)構(gòu)，尤其是高矢跨比拱形，隨著其矢高的逐步增大，水平向抗側(cè)剛度明顯減弱，風(fēng)荷載引起的跨中彎矩劇增。為改善高矢跨比拱形力學(xué)性能，將純拱、拉索與撐桿合理組合，從而形成索拱結(jié)構(gòu)體系。利用索的拉力或撐桿提供的支承作用以調(diào)整結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布并限制其變形的發(fā)展，進而有效提高結(jié)構(gòu)的剛度和穩(wěn)定性[6]。相比于傳統(tǒng)的桁架桿件，拉索與撐桿的截面更為纖細輕盈，從而營造出通透美觀的室內(nèi)觀感，展現(xiàn)結(jié)構(gòu)的自身美[7]。

對于中鐵青島世界博覽城十字展廊工程典型榀主拱，對比了純拱、拱桁架(圖7)和索拱結(jié)構(gòu)(圖8)的力學(xué)性能和經(jīng)濟性。索拱和拱桁架矢高相同，索拱結(jié)構(gòu)采用剛性撐桿。整體穩(wěn)定分析采用了弧長法，假定材料為線彈性，考慮幾何非線性影響和L/300(L為拱梁跨度) 的初始缺陷，對比分析結(jié)果如表2所示。

3種結(jié)構(gòu)形式的比較 表2

由以上分析可知：純拱結(jié)構(gòu)在非線性穩(wěn)定系數(shù)K達到與索拱結(jié)構(gòu)相當(dāng)時，純拱結(jié)構(gòu)的用鋼量約為索拱結(jié)構(gòu)的2.1倍；風(fēng)荷載作用下純拱結(jié)構(gòu)的水平位移為索拱結(jié)構(gòu)的2.7倍；恒載作用下純拱結(jié)構(gòu)的水平支座反力為索拱結(jié)構(gòu)的10倍(索拱結(jié)構(gòu)的水平支座反力與施加的預(yù)應(yīng)力大小相關(guān))。當(dāng)純拱結(jié)構(gòu)與索拱結(jié)構(gòu)具有相同的用鋼量時，索拱結(jié)構(gòu)的非線性穩(wěn)定系數(shù)K相當(dāng)于純拱結(jié)構(gòu)的2.5倍，風(fēng)荷載作用下純拱結(jié)構(gòu)的水平位移相當(dāng)于索拱結(jié)構(gòu)的20倍。由此可見，索拱結(jié)構(gòu)在高矢跨比拱形時依然具有明顯的力學(xué)優(yōu)勢，尤其是風(fēng)荷載作用下水平向抗側(cè)剛度得以顯著的提高。

3 索拱結(jié)構(gòu)典型形式力學(xué)性能對比

索拱結(jié)構(gòu)體系輕巧美觀，具有很好的建筑效果。典型的索拱結(jié)構(gòu)體系有弦張式索拱結(jié)構(gòu)，弦撐式索拱結(jié)構(gòu)和車輻式索拱結(jié)構(gòu)[8]。弦撐式索拱結(jié)構(gòu)根據(jù)撐桿形式的不同又可以分為三角形剛性撐桿、三角形柔性撐桿和豎向剛(柔)性撐桿。對于矢跨比為1∶1.6的高矢跨比拱形，索拱結(jié)構(gòu)可按如圖9所示的幾種典型形式布置。

表3列出了上述典型形式及純拱結(jié)構(gòu)在外部荷載、上弦主梁截面及支撐邊界相同的條件下，恒載作用下的水平支座反力，風(fēng)荷載作用下水平位移及上弦梁跨中最大彎矩，非線性穩(wěn)定系數(shù)K和拉索安裝張拉的難易復(fù)雜程度。恒載作用下水平支座反力主要與拉索施加的預(yù)拉力相關(guān)。為保證風(fēng)荷載作用下，鋼索的索力不出現(xiàn)松弛，車輻式索拱結(jié)構(gòu)和弦撐式索拱結(jié)構(gòu)采用三角形柔性撐桿時，拉索需施加較大的預(yù)拉力，因此支座位置出現(xiàn)了較大的反向支座反力。通過對上弦梁構(gòu)件應(yīng)力比組成分析可知，彎矩引起的應(yīng)力比占絕大多數(shù)。由此可知風(fēng)荷載引起的上弦梁跨中彎矩最小的索拱結(jié)構(gòu)形式，是力學(xué)性能最好的形式。

圖7 拱桁架圖8 索拱結(jié)構(gòu) 圖9 索拱結(jié)構(gòu)形式

典型索拱結(jié)構(gòu)力學(xué)性能對比 表3

由表3可知：采用三角形剛性撐桿的索拱結(jié)構(gòu)力學(xué)性能改善最為顯著，其次是采用三角形柔性撐桿的索拱結(jié)構(gòu)。采用豎向撐桿的弦撐式索拱結(jié)構(gòu)，風(fēng)荷載引起的水平位移和跨中彎矩較純拱結(jié)構(gòu)并無明顯的改善。這主要是因為風(fēng)荷載更接近反對稱荷載，撐桿和拉索發(fā)揮的作用有限[9]。弦撐式索拱結(jié)構(gòu)采用三角形剛性撐桿形式時，需在索夾內(nèi)設(shè)置一定的構(gòu)造措施，以保證拉索張拉的過程中，索體可在索夾內(nèi)自由滑動。該構(gòu)造措施較為復(fù)雜，且必然存在一定的預(yù)應(yīng)力損失。設(shè)置在索夾內(nèi)部的四氟乙烯板施工完畢后，難以取出。要確保張拉完畢，索夾能卡住索體，便需更大的索夾尺寸?？紤]到剛性撐桿尚需滿足最小長細比的需要，撐桿尺寸建筑師無法接受，中鐵青島世界博覽城十字展廊工程采用了三角形柔性撐桿的弦撐式索拱結(jié)構(gòu)。

進一步的分析結(jié)果表明，拱腳根部的斜腹索對索拱結(jié)構(gòu)力學(xué)性能改善微弱，且風(fēng)荷載作用下，索力易松弛。這是由于為保證腹索均承受拉力，索拱結(jié)構(gòu)越靠近拱腳部位，桁架高度越低，接近拱腳根部區(qū)域時，桁架高度已過低。因此本項目索拱結(jié)構(gòu)取消了靠近拱腳區(qū)域的斜腹索并替換成剛性撐桿(圖2)。拱腳根部剛性撐桿采用較小的截面尺寸即可滿足長細比的要求，且可有效地改善索拱結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載作用下的整體穩(wěn)定性能。

4 若干關(guān)鍵影響因素分析

4.1 索桁架頂部結(jié)構(gòu)高度

圖10 索桁架頂部結(jié)構(gòu)高度示意

采用三角形柔性撐桿的弦撐式索拱結(jié)構(gòu)，索桁架頂部結(jié)構(gòu)高度最大，拱腳位置桁架逐步退化成實腹鋼梁。索桁架頂部結(jié)構(gòu)高度(圖10中h)的變化不僅對結(jié)構(gòu)力學(xué)性能產(chǎn)生影響，建筑視覺效果也將隨之改變。表4為索桁架頂部結(jié)構(gòu)高度h從4.5～8.5m變化時索拱結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的分析結(jié)果。

索桁架頂部結(jié)構(gòu)高度對力學(xué)性能影響 表4

由表4可知：增加索桁架頂部結(jié)構(gòu)高度雖然可增大豎向荷載作用下結(jié)構(gòu)的剛度，但風(fēng)荷載作用下索拱結(jié)構(gòu)跨中水平位移和桿件最大應(yīng)力比與索桁架頂部結(jié)構(gòu)高度無必然聯(lián)系。這主要是由于風(fēng)荷載作用下水平位移最大部位和上弦桿件應(yīng)力比最大區(qū)域均位于索拱結(jié)構(gòu)一側(cè)跨中偏下位置。限于形式的需要，該位置桁架結(jié)構(gòu)高度變化有限，且頂部桁架結(jié)構(gòu)高度變化對腹索索力的分布也將產(chǎn)生一定的影響。由第1節(jié)對高矢跨比純拱結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的分析可知，隨著其矢高的逐步增大，純拱結(jié)構(gòu)水平向抗側(cè)剛度明顯減弱，橫向風(fēng)荷載逐漸成為其主要控制荷載工況。因此采用柔性撐桿的高矢跨比索拱結(jié)構(gòu)，索桁架頂部結(jié)構(gòu)高度在一定區(qū)間變化時，其中起控制作用的性能目標(biāo)并無顯著影響。

4.2 分格數(shù)量和尺寸

上弦梁分格大小與建筑效果、結(jié)構(gòu)力學(xué)性能和經(jīng)濟性密切相關(guān)。以本項目所采用的弦撐式索拱結(jié)構(gòu)為例，對5種上弦梁分格數(shù)量的模型(圖11)進行分析。5種分析模型索拱的跨度、矢高、索桁架結(jié)構(gòu)頂部高度均相同，上弦梁截面及上弦梁拱腳根部區(qū)域桿件布置也完全相同。僅拱腳根部以上區(qū)域分格的數(shù)量和尺寸不同，n表示拱腳根部以上的區(qū)域上弦梁分格的數(shù)量，分析結(jié)果如圖12所示。

圖11 5種上弦梁分格數(shù)量的模型

圖12 上弦梁分格數(shù)量-應(yīng)力比曲線

圖13 水平支座反力隨支座剛度的變化曲線

圖14 上弦梁跨中彎矩隨支座剛度變化的曲線

由圖12可知：結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能與上弦梁分格數(shù)量和尺寸密切相關(guān)，隨著分格數(shù)量不斷增加，上弦梁構(gòu)件應(yīng)力比逐漸降低。當(dāng)上弦梁拱腳根部以上區(qū)域分格數(shù)量超過8時，構(gòu)件應(yīng)力比趨于穩(wěn)定，維持在0.8范圍附近。

4.3 下部支撐剛度的影響

索拱結(jié)構(gòu)往往支承于下部柱子、墻體或者框架結(jié)構(gòu)之上，而下部支承的剛度對上部索拱結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能勢必會造成一定的影響。下部支承的豎向剛度通常很大，對上部索拱結(jié)構(gòu)的影響較小，本文僅考慮下部支承水平剛度的影響。以中鐵青島世界博覽城十字展廊工程典型榀主拱為例，恒載作用下水平支座反力隨支座剛度變化的曲線如圖13所示，風(fēng)荷載作用下上弦梁跨中彎矩隨支座剛度變化的曲線如圖14所示。

由圖13,14可知：支座水平剛度的變化對索拱結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能存在一定的影響。隨著支座水平剛度的增加，恒載作用下的支座反力逐漸增大，風(fēng)荷載作用下上弦梁跨中彎矩逐漸減少。當(dāng)支座水平剛度大于25kN/mm時，恒載作用下拱腳水平向反力和風(fēng)荷載作用下上弦梁跨中彎矩均趨于穩(wěn)定。即使水平線剛度減少至1.5kN/mm，支座反力與跨中彎矩依然與支座剛度無窮大時接近，支座剛度的減弱對結(jié)構(gòu)力學(xué)性能影響微弱。由此可知，當(dāng)支座的水平線剛度大于1.5kN/mm時，下部支撐剛度的變化對索拱結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的影響可忽略。1.5kN/mm線剛度相當(dāng)于6m高截面為0.5m×0.5m懸臂混凝土柱柱頂抗側(cè)剛度，實際工程中該前提極易滿足。高矢跨比索拱對其邊界水平向剛度的要求較低，雖然支座水平剛度的變化理論上對索拱結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能存在一定的影響，但實際工程中多數(shù)情況下該影響可以忽略。

4.4 支座滑移

索拱結(jié)構(gòu)與張弦結(jié)構(gòu)形式接近，力學(xué)性能相似。張弦結(jié)構(gòu)通常允許一側(cè)支座自由滑動，進而形成自平衡體系[10]。索拱結(jié)構(gòu)按支座是否允許滑動和滑動時機可分為4種情況：1)情況1：不可滑動；2)情況2：一側(cè)支座始終滑動；3)情況3：自重工況一側(cè)支座可滑動；4)情況4：拉索張拉完成后屋面板安裝前滑動支座固定及自重和屋面板安裝狀態(tài)下可滑動，拉索張拉完畢后固定。筆者對這4種情況進行了施工過程分析，并對成型后索拱結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能進行對比，分析結(jié)果如表5所示。

不同支座形式力學(xué)性能對比 表5

由表5可知：索拱結(jié)構(gòu)支座滑動可有效降低上部屋頂結(jié)構(gòu)傳至下部支撐體系的水平推(拉)力，但施工階段和成型后，外部荷載作用下支座滑移幅度較大，導(dǎo)致支座節(jié)點難以處理。顯然支座滑移幅度大與本項目索拱結(jié)構(gòu)高矢跨比拱形和下弦索上反幅度大有直接的聯(lián)系。矢跨比較大也導(dǎo)致了一側(cè)支座滑動時，下弦索可施加的索力有限，無法滿足風(fēng)荷載作用下腹索索力不松弛的性能目標(biāo)。允許一側(cè)支座滑動時，上弦梁桿件最大部位應(yīng)力比較支座不滑動狀態(tài)下也有一定程度的增大。考慮到支座不滑動時，恒載作用下施加到支撐結(jié)構(gòu)的水平推(拉)力較小，只有56.5kN，本項目索拱結(jié)構(gòu)兩側(cè)均采用不可滑動的鉸接支座。值得注意的是，在自重作用下傳至下部支撐結(jié)構(gòu)的水平推(拉)力較成型態(tài)(即屋面板安裝完成后)更大，因此下部支撐結(jié)構(gòu)需進行施工階段承載力驗算。

4.5 索預(yù)應(yīng)力值的確定

理論分析及工程實踐表明，拉索預(yù)張力取值對預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能有很大影響。確定索拱結(jié)構(gòu)拉索預(yù)張力應(yīng)綜合考慮以下幾個因素：1)結(jié)構(gòu)自重作用下，拉索預(yù)張力不應(yīng)產(chǎn)生過大的變形；2)豎向荷載作用下，索拱結(jié)構(gòu)對混凝土支座產(chǎn)生較小的水平推力；3)最不利荷載工況組合下，上弦梁桿件應(yīng)力比較低；4)風(fēng)荷載作用下，拉索索力應(yīng)滿足最小拉力控制值的要求。表6列出了下弦鋼索不同預(yù)張力時，上弦梁由預(yù)張力引起的豎向變形、豎向荷載作用下的水平支座反力、上弦梁在最不利荷載組合下桿件應(yīng)力比及風(fēng)荷載作用下拉索最小索力。

拉索預(yù)張力對索拱結(jié)構(gòu)的影響 表6

由表6可知：恒載作用下的水平支座反力隨著下弦索預(yù)張力的增大而減小，當(dāng)預(yù)張力超過400kN時，支座反力變號，并隨著預(yù)張力的增加而逐漸增大。當(dāng)下弦索預(yù)張力超過600kN時，可保證風(fēng)荷載作用下全部拉索均不出現(xiàn)松弛。下弦索預(yù)張力為700kN時，上弦梁桿件應(yīng)力比最低。綜合以上分析，本項目典型榀主拱下弦索預(yù)張力取700kN。

5 拉索安裝張拉

本項目索拱結(jié)構(gòu)采用三角形柔性撐桿的弦撐式體系，與傳統(tǒng)的弦撐式索拱結(jié)構(gòu)不同，撐桿采用柔性的不銹鋼拉桿。傳統(tǒng)的弦撐式索拱結(jié)構(gòu)由于撐桿在索拱平面內(nèi)形成穩(wěn)定的三角形體系，下弦索張拉施工時，撐桿無法在索拱平面內(nèi)自由擺動，因此索夾內(nèi)需采取一定的構(gòu)造措施，以保證拉索安裝張拉的過程中索體可在索夾內(nèi)自由滑動。施工過程繁瑣，且存在一定的預(yù)應(yīng)力損失。本項目創(chuàng)新性地使用了柔性鋼拉桿代替?zhèn)鹘y(tǒng)的剛性撐桿。鋼拉桿承受壓力時將退出工作，因此索夾在拉索施工時，可根據(jù)需要在索拱平面內(nèi)適當(dāng)移動。此時腹索可根據(jù)上弦梁施工誤差調(diào)整索長后一次性安裝就位，僅主動張拉下弦索，腹索被動受力，便可保證全部拉索均達到設(shè)計索力。圖15為下弦索張拉前索力的分布情況，腹索索力最大值為43.5kN，腹索可輕松調(diào)整至設(shè)計索長。

圖15 下弦索張拉前索力分布/kN

本項目屋蓋安裝及拉索張拉施工順序如下：1)在胎架上安裝上弦屋蓋，張緊面外交叉斜索；2)拆除胎架；3)安裝斜腹索和主索；4)調(diào)整斜腹索至設(shè)計索長；5)一端張拉下弦主索至設(shè)計索力；6)逐根微調(diào)腹索至設(shè)計索力；7)安裝屋面PC板。

6 結(jié)論

結(jié)合中鐵青島世界博覽城十字展廊工程案例，對高矢跨比索拱結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能進行了研究，并分析結(jié)構(gòu)布置中幾個主要參數(shù)對其力學(xué)性能及經(jīng)濟性的影響，主要結(jié)論如下：

(1)高矢跨比純拱結(jié)構(gòu)對其邊界水平剛度的要求較低，有效的拱腳約束易于滿足。隨著其矢高的逐步增大，高矢跨比純拱結(jié)構(gòu)的水平向抗側(cè)剛度明顯減弱，風(fēng)荷載引起的跨中彎矩劇增，橫向風(fēng)荷載逐漸成為其主要控制荷載工況。

(2)索拱結(jié)構(gòu)可有效改善高矢跨比純拱結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能，尤其是風(fēng)荷載作用下高矢跨比索拱結(jié)構(gòu)的水平向抗側(cè)剛度顯著提高。

(3)采用三角形剛性撐桿的索拱結(jié)構(gòu)力學(xué)性能改善最為顯著，其次是采用三角形柔性撐桿的索拱結(jié)構(gòu)。

(4)采用三角形柔性撐桿的高矢跨比索拱結(jié)構(gòu)，索桁架頂部結(jié)構(gòu)高度在一定區(qū)間變化時，其中起控制作用的性能目標(biāo)并無顯著影響。

(5)結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能與上弦梁分格數(shù)量和尺寸密切相關(guān)，隨著網(wǎng)格數(shù)量不斷增加，上弦梁構(gòu)件應(yīng)力比逐漸降低。當(dāng)上弦梁拱腳根部以上區(qū)域分格數(shù)量超過8時，構(gòu)件應(yīng)力比趨于穩(wěn)定，維持在0.8附近。

(6)高矢跨比索拱結(jié)構(gòu)對其邊界水平剛度的要求較低，雖然支座水平剛度的變化理論上對索拱結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能存在一定的影響，但實際工程中該影響可以忽略。

(7)索拱結(jié)構(gòu)支座滑動可有效降低上部屋頂結(jié)構(gòu)傳至下部支撐體系的水平推(拉)力，但施工階段和成型后，外部荷載作用下支座滑移幅度較大，導(dǎo)致支座節(jié)點難以處理。矢跨比較大也導(dǎo)致了一側(cè)支座滑動時，下弦索可施加的索力有限，無法滿足風(fēng)荷載作用下腹索索力不松弛的性能目標(biāo)。索拱結(jié)構(gòu)兩側(cè)均采用不可滑動的鉸接支座時，下部支撐結(jié)構(gòu)需進行施工階段承載力驗算。

(8)采用三角形柔性撐桿的弦撐式索拱結(jié)構(gòu)，索夾在拉索施工時，可根據(jù)需要在索拱平面內(nèi)適當(dāng)移動。此時腹索可根據(jù)上弦梁施工誤差調(diào)整索長后一次性安裝就位，僅主動張拉下弦索，腹索被動受力，便可保證全部拉索均達到設(shè)計索力。