空間結構（簡體書）

第四節 索穹頂結構的節點設計和整體張拉技術
索穹頂結構的幾何非線性特性和高新技術特點，決定了節點設計和整體張拉控制的重要性和復雜性。節點是連接結構各構件的關鍵的點，節點的工作性能是否可靠，是索穹頂結構的基本保證；另外，如何實施索穹頂結構整體張拉與控制，也是實施技術中的關鍵問題。節點設計和整體張拉控制應該考慮以下幾個方面：
（1）鋼索與節點的連接強度。索穹頂結構是利用鋼索的高強度性能承受荷載，故連接鋼索的節點也必須具有高強度性能。
（2）節點構造要求。索穹頂結構由徑向索、環索、壓桿、內拉環和外壓桿組成，各構件相互正交連接，形成內力自平衡的穹形空間結構體系。索穹頂結構的節點按連接對象可分為索與索連接、索與桿連接、索與環梁連接三種類型，且每個節點由于空間位置不同，節點形狀有所差異，構造設計必須滿足索穹頂結構的空間特征。
（3）節點功能要求。索穹頂結構沒有穩定的初始形態，必須通過施加整體預張拉，才能形成穩定的預張拉平衡狀態，承受各種荷載。所以要求節點在實施結構整體預張拉時具有對構件長度進行調節的功能。
（4）節點力學性能。索穹頂結構的計算要考慮整體性和全過程性。在節點設計中，必須確定每一類節點的綜合彈性模量及變形特征，另外，為了正確計算受壓桿件的穩定性，還需要確定節點對受壓桿件的約束性質。
（5）索穹頂結構的整體張拉控制。索穹頂結構由初始不穩定狀態到預張拉平衡狀態，是一個逐步調整結構內力平衡的過程，這一過程的實施，必須遵循結構的內力調整規律，按步驟，有秩序地進行預張拉。同時，還必須監測鋼索張力變化，控制張拉過程，以滿足結構的外形和受力要求。由于在鋼索上不便于設置力傳感器，可以通過在節點上設計力傳感器進行監測。