现代预应力技术与空间网格结构(包括网架与网壳)相结合便可构成预应力网格结构。通常施加预应力的方案有两种:一种是在网架的下弦平面下设置预应力索,如图1a所示,也可在网壳的周边设置预应力索,如图1b所示,通过张拉预应力索建立与外载作用反向的内力和挠度;另一种是通过网格结构支座高差强行调整就位(通常为盆式搁置就位,在使用阶段达到支座最终反力趋向于均匀化),使网格结构建立预加应力,如图1c所示。
预应力网格结构有下列特点:
(1)可采用高强度预应力拉索作为网格结构的主要受力杆件,以降低材料耗量。
(2)可采用多次分批施加预应力及加荷的原则(多阶段设计原则),使杆件反复受力,并在使用荷载下达到最佳内力状态;预应力网架结构的简捷计算法及施工张拉全过程分析。
(3)通过预应力技术可提高整个网格结构的刚度,减小结构挠度。
(4)对于网壳结构可解决水平推力问题,适当配置支座滑动构造措施,利用预应力技术可形成无水平反力的自平衡结构体系。
(5)对于采用改变支座就位高差,调整结构内力分布的施加预应力方案,是一种最经济的预应力方法。此时,对网格结构无需增加任何杆件和零部件材料。
