本文作者：贺玉珍 曹继明 余长江 花定兴
0引言
单层索网幕墙结构是近年来在国内外应用较为广泛的一种新型幕墙结构，在建筑上营造一种轻盈通透和内外交融的高透视觉效果，结构上具有很强的
变形适应能力，尤其适用于大空间的
公共建筑，具有广阔的发展潜力和应用前景。
0.1 单层索网
玻璃幕墙的受力特性
单层索网
玻璃幕墙结构包括预拉力
拉索、
夹具系统、
玻璃面板三个部分，其中，玻璃的四个角点通过夹具与拉索连接，玻璃与玻璃之间采用
硅酮密封胶嵌缝。其传力途径为：
风荷载和
地震荷载→玻璃
面板→夹具→拉索→
主体结构或基础。单层索网体系是由两向正交的钢索构成的
平面或负高斯
曲面受力体系，其中单层索网结构不具有平面外
刚度，只有当产生平面外位移时才能抵抗平面外
荷载的作用，平面外的刚度是依靠索网预拉力的二阶效应实现的；而且，随着荷载的增加，结构变形越大，抵抗荷载的能力越强，表现出较明显的几何
非线性特征。
1 工程概况
中国五矿商务大厦A楼高121.3m，共32层，平面呈矩形，为了使建筑物内部形成封闭明亮的
中庭， 在西立面上设置单层网玻璃幕墙，该幕墙轮廓尺寸14.5m*115m，由水平向索和竖向索正交布置，构成2.0*1.85m的索网格，是目前国内单层索网结构跨度最大的工程。
2 结构选型和设计
本工程中单层索网幕墙的横向拉索跨度为14.5m，左右两端均连接在竖向
钢结构柱上，钢结构柱通过
转接件将外荷载传递给主体
混凝土柱；竖向拉索跨度115m，上端可靠连接在顶部
钢桁架上，下端连接在
门框钢结构上，竖向索贯通支撑在横向钢梁上；由于混凝土柱本身特性决定了不宜承受较大的水平拉力，不宜把横向索设计成主受力索，而竖向索的跨度比较大，如果做为主受力索，则竖索的
截面会非常大，工程造价较高。
本工程设计中，沿高度方向每14.8m设置一道横向钢梁形成索梁结构体系，以增加结构的侧向刚度，采用刚柔结合的混合张拉结构体系。横向钢梁具有一定的
抗弯刚度，其两端与左右钢
立柱连接，并与各竖向索在相交处连接，与索网共同承受平面外的变形，同时竖向索的计算跨度和横向索的计算跨度比较接近，按双向受力进行设计，大大地改善了整个索网结构体系的受力性能，同时整个幕墙体系的外观效果好，施工工艺简单。
横向钢梁采用材质
Q235B的300*400*15箱
型钢梁，表面
氟碳喷涂处理；顶部钢
桁架采用材质Q345钢，表面氟碳
喷涂处理。
3.3拉索
横索选用Ф26mm和竖索选用Ф34mm的
不锈钢钢绞线，具体参数如下表所示：
4 单层索网结构计算基本原理
4.2索变形协调方程
索的平衡方程只反映出了某一特定状态下，q、x、H三者之间的关系，而不能考虑状态的变化过程，因此必须在索由始态过渡到终态的过程中，考虑索的变形和位移情况，建立索的变形协调方程。
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建设单位：五矿置业（天津）滨海新区有限公司
设计单位：法国ZPLUS普瑞斯建筑规划咨询公司&天津大学建筑设计规划研究总院
主体结构：裙房为现浇框架结构；主楼为现浇框架—剪力墙结构
工
