柔性空间结构有悬索结构、斜拉结构、张弦结构等。
1)悬索结构。悬索结构通过索的轴向拉伸来抵抗外荷载作用,是以一系列受拉钢索为主要承重构件,按照一定的规律布置,并悬挂在边缘构件或支承结构上而形成的一种空间结构。钢索的材料是由高强度钢丝组成的钢绞线、钢丝绳或钢丝束等,可以最充分地利用钢索的抗拉强度,大大减轻结构自重。边缘构件或支承结构用于锚固钢索,并承受悬索的拉力,可采用圈梁、拱、桁架、框架等,也可采用柔性拉索作为边缘构件。悬索结构包括单层索系(单索、索网)、双层索系及横向加劲索系等。
2)斜拉结构。斜拉结构是在立柱(塔、桅)上挂斜拉索到主要承重构件而组成的结构体系。斜拉结构一般采用轻型屋面,设置的立柱(桅杄)髙岀屋面,斜拉索可平行布置,也可按辐射状布置。
3)张弦结构。张弦结构(张弦梁和弦支穹顶等)是由下弦索、上弦梁和竖腹杆组成的索杆、梁钢结构体系。通过对下弦的张拉,竖腹杆的轴向力使上弦梁产生与外荷载作用相反的内力和变位,起卸载作用。弦支穹顶是日本法政大学川口卫教授1993年研制成功的,其特点是通过对拉索施加预应力,使上层单层壳中产生与荷载反向的变形和内力,这样较单纯单层网壳杆件内力及节点位移小得多,既解决了单层网壳的稳定性问题,又减小甚至完全消除了对下部结构产生的水平推力。
