张爱林， 武超群， 张艳霞

(1.北京建筑大学 土木与交通工程学院，北京 100044；2.北京建筑大学 北京未来城市设计高精尖创新中心，北京 100044)

索穹顶结构基于美国建筑大师FULLER[1]在20世纪40年代提出的张拉整体体系，他设想在结构中尽可能地减少受压构件，从而使结构处于连续的张拉状态和间断的受压状态，使“压力成为拉力海洋中的孤岛”。国内外学者提出多种索穹顶构造[2-5]，构造形式多为单一图形的复制。索穹顶结构网格划分均匀，但传力路径复杂，对索穹顶结构索、杆初始预应力的分析缺少考虑三维方向的理论计算公式[6-8]，还存在缺少对索穹顶结构工程应用考虑的问题。

我国索穹顶结构研究起步虽晚，但近年来，在国家政策的大力倡导下，索穹顶结构研究在国内备受关注，我国学者先后提出Kiewitt型索穹顶、鸟巢型索穹顶和蜂窝四撑杆型索穹顶等[9-10]新型索穹顶结构体系，并提出确定初始预应力分布的简捷计算方法。在工程实践应用方面进行了诸多实践探索及施工技术[11]的创新，2009年成功建造第一座自主设计和施工的24 m跨度的无锡科技交流中心索穹顶，之后中国煤炭交易中心索穹顶和内蒙古伊金霍洛旗体育中心索穹顶相继竣工，标志着我国索穹顶研究计算理论和实际工程结合的飞速进步。因此，对索穹顶结构的创新研究及性能研究是现代大跨度空间钢结构领域的重要课题，既符合学科前沿发展趋势，也符合国家重大工程需求，具有广泛的应用前景。……