7．5．1 张弦梁结构是用撑杆连接抗弯受压构件和抗拉构件而形成的自平衡体系，由三类基本构件组成：上弦为可承受弯矩和压力的刚性构件（通常为梁、拱或桁架）、下弦为高强度拉索以及连接两者的撑杆。其受力特点是通过张拉下弦高强度拉索使撑杆产生向上的分力，导致上弦压弯构件产生与外荷载作用下相反的内力和挠度，从而减少结构的变形。而撑杆对上弦提供弹性支承，改善了上弦构件的受力性能。从整体上提高了结构的跨越能力，适用于大跨度轻型屋盖的建筑结构。

7．5．2 张弦梁结构分为平面张弦梁结构和空间张弦梁结构。
    1 平面张弦梁结构为以平面受力为主的结构，其结构构件位于同一平面内。平面张弦梁根据上弦；构件的形状可分为三种基本形式：直梁型张弦梁、拱形张弦梁和人字拱型张弦梁结构（图7．5．2）。上弦杆件通常采用实腹式构件、格构式或桁架式（平面或立体）构件。实际工程中平面张弦梁结构用的较多，原因是形式简洁受力明确、安装方便。
        1）直梁型张弦梁结构的上弦构件为直线（图7．5．2-1a），通过拉索和撑杆提供弹性支承，从而减少上弦杆的弯矩，主要用于楼板结构和小坡度的屋盖结构；

        2）拱形张弦梁结构（7．5．2-1b）除了拉索和撑杆为上弦提供弹支承，减少拱上弯矩的特点外，拉索拉力可以与拱推力平衡，因此，一方面充分发挥了上弦拱的受力优势，同时也充分利用了拉索抗拉强度高的特点，更适用于大跨度甚至超大跨度的屋盖；
        3）人字拱型张弦梁结构（7．5．2-1c），主要用下弦拉索来平衡拱两端的推力，因屋脊处起拱较高，室内空间较大通常用于跨度较小的双坡屋盖结构。
    2 空间张弦梁结构是以平面张弦梁结构作为基本的组成单元，通过不同的空间布置，形成的以空间受力为主的张弦梁结构。它又可分为下列几种形式：
        1）单向张弦梁结构（图7．5．2-2），是在平行布置的单榀平面张弦梁之间设置纵向支承索形成的空间结构体系。纵向支承索的作用，一方面可提高整体结构的纵向稳定，保证每榀平面张弦梁的平面外稳定，同时通过对纵向支撑索进行张拉，为平面张弦梁提供弹性支承，形成空间受力体系。此结构适用于大跨度的矩形平面的屋盖。

        2）双向张弦梁结构（图7．5．2-3），是由单榀平面张弦梁沿纵横方向交叉布置而成。两个方向的交叉平面张弦梁相互提供弹性支承，因此该体系属纵横向受力的空间结构体系。此体系适用于矩形、圆形及椭圆形等多种大跨度建筑平面的屋盖结构。
        3）多向张弦梁（图7．5．2-4）是将平面张弦梁结构沿多个方向交叉布置而成，适用于圆形和多边形平面建筑的屋盖。
        4）辐射式张弦梁结构（图7．5．2-5）由中央按辐射状放置上弦梁（拱），梁下设置撑杆，撑杆用环向索或斜索连接。改进结构形式适用于圆型或椭圆形平面的屋盖。

7．5．3 张弦梁结构的一般设计原则：
    1 张弦梁结构的外形可根据建筑功能、美观和受力的要求自由选择，上弦矢高和下弦垂度的大小是结构设计需要考虑的重要问题，通常矢跨比之和（矢高与垂度之和与跨度之比）可取为1／9～1／14。但是结构受荷后的形状和房屋的净高应能满足建筑设计的要求。
    2 充分发挥拉索材料的抗拉强度，拉索的强度安全系数一般取2．5～3．0。合理地确定拉索的预应力值，拉索的预应力有利于改善上弦杆件的受力性能，在任何外荷载作用下，特别是风吸力和竖向地震作用下，拉索都应保持一定的拉力，不能松弛，以保证结构的安全。不宜为单纯克服吸力而加大预应力值，在没有吸力的工况下，过高的预应力会使得上弦构件的轴力增加，造成不经济。这种情况下，设计中宜考虑加大屋面的恒荷载。
    3 撑杆的间距对上弦杆件的受力状态以及拉索的成形有影响，过密可能不经济，过稀将增大上弦杆件的局部弯矩，其截面增大，同时不利于拉索形成光滑的曲线。根据一些学者的研究和工程经验，撑杆间距可取4．5～9．0m。
    4 采用平面张弦梁结构时，由于其跨度较大，上弦构件存在较大的压力，应采取措施保证上弦杆构件平面外的稳定，为此可采用平面外刚度大的上弦杆，宜沿上弦周边设置封闭的水平支撑。例如采用格构式构件或立体桁架等，同时在屋盖平面上布置必要的上弦水平交叉支撑。
    5 当前张弦梁结构在脉动风作用下结构风振效应的影响、大跨度拉索的出平面外的稳定性以及抗震设计的研究工作尚在进行中，结构设计应给予充分重视，必要时应进行试验和论证，以确保结构的安全。