3.索网结构体系静力计算分析
3.1基本参数取值
3.1.1基本风压取WO=0.55KN/m2，地面粗糙度类别:B 类;风压高度变化系数μZ取1.0;风荷载体形系数μS取1.2;风振系数βZ取2.0；
3.1.2地震设防烈度：地震烈度为6度，抗震措施按7度考虑；
3.1.3玻璃配置为钢化中空Low-E玻璃，12(FT)+12A+10(FT)，自重0.6Kpa，弹性模量E=1.0×105N/mm2。
3.1.4水平及竖向拉索采用φ22不锈钢拉索。弹性模量E=1.25×105N/mm2，破断强度为304.80KN。
3.2索网体系空间计算
3.2.1结构计算模型
在索网体系计算中，选取7.5米跨进行空间有限元分析，计算模型如图八。在计算中其边界条件假定为：水平拉索与两端幕墙抗风柱、竖索与顶部片式钢桁架及底部考虑为铰接，约束三个方向线位移;幕墙抗风柱顶端铰接，约束平面（词条“平面”由行业大百科提供）外位移。水平与竖向拉索边界条件考虑足够刚性，索网不受主体结构变形的影响。索网尺寸为7500mm×12000mm。每个节点承受的荷载为：PK1=7.2KN, PK2=6.93KN，PK3=6.44KN，GK1=3.94KN，GK2=4.23KN 。
图八 单层网索体系计算模型
3.2.2构件截面（词条“截面”由行业大百科提供）
幕墙抗风柱采用Q345无缝钢管。水平与竖向φ22不锈钢拉索采用1×37规格单股绳，主要杆件截面 见下表一：
表一
3.2.3索网强度及变形分析
为保证幕墙玻璃的安全，应控制单索网结构体系的变形，变形过大，会对幕墙玻璃造成不利影响;反之，单层索网变形控制过严，索的拉力亦随之增大，对单层索网边界的刚度要求就越高。单层索网本身不变形时，整个体系是没有刚度的，只有产生变形才有刚度，因而索网的挠度和结构刚度密切相关。随着荷载的增加，结构的位移在增加，随之结构刚度在增加。因而在相同荷载增量下，结构的位移增量随之减小，相应索的伸长量减小和索拉力增加的减少。为达到理想的设计效果，就要求在单层索网变形和索的拉力二者中求一个最佳的结合点。
表二，各种不同控制挠度变形下索的拉力与应力对照表
上表中，Fx 、Fy为x、y向的最大支座反力（词条“支座反力”由行业大百科提供），L=7500mm，计算中考虑预张力70KN。从表中我们可以看出，在索的预应力相近，Z向挠度相差不大时，因其支座反力略小宜优先采用细的拉索。根据ANSYS有限元计算结果，拉力最大值出现在节点单元号6，最大拉力105.42KN，拉应力463.6N/mm2;最小值出现在节点单元号14，最小拉力81.16KN，拉应力356.3N/mm2。实际工程设计中，以L/50挠度限值来进行设计，索的拉应力合理取值范围界定在387~464.4Mpa。为增加单层索网结构体系安全储备，水平与竖向拉索采用φ22不锈钢绞线。
4.幕墙试验对幕墙设计的保证
4.1预应力单层索网结构是本工程的关键性结构，加工制作要求高，单根拉索的张拉工艺与施工方法较为复杂。其力学性能、单索的张拉工艺、设计中计算参数的取值及节点构造措施等均有赖于试验验证。本次试验在深圳三鑫公司索结构试验中心进行，试验检测由广东省建筑幕墙（词条“建筑幕墙”由行业大百科提供）质量检测中心负责。
4.1.1试验目的
a.采集单层索网结构在各种分级荷载作用下的各种数据，和理论计算结果比较，积累和实测设计参数，验证设计的正确性;
b.检验单层索网的强度和变形是否满足要求;
c.通过实验验证单索结构的节点构造以及施工过程中可能存在的问题。
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