DGTJ08-019-2005 建筑结构用索应用技术规程

建筑结构用索应用技术规程上海建筑设计研究院有限公司批准部门：上海市建设和交通委员会施行日期：2005年7月1日2005上海上海市建设和交通委员会为上海市工程建设规范的通知各有关单位：由同济大学和上海建筑设计研究院有限公司主编的《建筑结构用索应用技术规程》,经有关专家审查和我委审核，现批准为上海市工程建设规范。该规范统一编号为DG/TJ08—019-2005,自2005年7月1日起实施。该规范由上海市建设工程标准定额管理总站负责组织实施，同济大学负责解释。上海市建设和交通委员会根据上海市建设和管理委员会沪建建(2003)第87号文的要进行编制。在编制过程中，参考了国外、国内现有成果及工程经本规程主要内容：1.总则、2.术语和符号、3.材料、4.设计一般规定、5.结构设计、6.节点设计与构造、7.建筑结构用索的各单位在执行及应用本规程过程中，注意总结经验，积累资主编单位：同济大学参编单位：上海建工(集团)总公司同济大学建筑设计研究院浙江精工钢结构有限公司江苏法尔胜新日制铁缆索有限公司上海浦江缆索股份有限公司巨力集团有限公司柳州欧维姆机械股份有限公司黄明鑫刘中华高振锋丁洁民何志军杨晓杨子戚占军陆剑峰罗国强单继安金平王进龙跃谢正元朱邵宁陈国栋崔晓强巢斯李子旭上海市建设工程标准定额管理总站二○○四年十一月一 2术语和符号 2.1术语 2.2符号 3.1拉索的组成和构造 3.2索体材料 3.3锚具材料 3.4护层材料 3.5拉索性能 4设计一般规定 4.1设计的基本原则 4.2荷载组合与效应 4.3选型 5结构设计 5.1结构设计计算的基本原则 5.2结构体系 5.3初始状态分析 5.4工作状态分析 6节点设计与构造 6.1一般规定 6.2锚具 6.3索与索的连接 6.4索与刚性构件的连接 6.5索与膜的连接 6.6支承结构和锚固设计 7建筑结构用索的制作和加工 7.1索体 7.2锚具 8建筑结构用索的安装施工 8.1安装前施工准备 8.2安装 8.3安装质量要求 9防护与维护 10.1基本规定 10.2拉索制作分项工程 10.3拉索安装分项工程 附录A索体材料力学性能 附录B本规程用词说明 1.0.1为了在建筑索结构设计、制作、施工中贯彻执行国家技术经济发展的要求，特制定本规程。1.0.2本规程适用于一般工业与民用建筑，本规程所指建筑结构用索，系由冷拉钢丝通过不同绞合方式组成的钢丝束索体和钢丝绳索体。1.0.3在实际建筑工程中使用索时，应在设计中注明所用材料牌号、供货条件、技术指标等。同时在进行设计中必须根据设计条件和要求，进行设计计算分析，严禁套用其它结构设计和计算结果。1.0.4索结构的设计、施工和验收，除应执行本规程外，尚应符合国家和本市现行有关标准的规定。工22.1.1钢丝束索体spiralstrandrope采用单股高强钢丝扭绞而成的索体。2.1.2钢丝绳索体strandrope采用钢芯或纤维芯为绳芯的由钢丝束扭绞而成的索体。2.1.3锚具ropeendconnector牢固连接在钢索端头的一种装置，通过它将外界的拉力传递2.1.4护层anticorrosivecoating一定的机械强度和耐老化性能。2.1.5拉索cable采用锚杯内冷铸带钢丸有机结合剂的锚头。采用锚杯内低熔点合金填充的锚头。挤压成形的锚头。2.1.9夹片锚clamping-yokesocket采用由锚环或锚板和夹片组成的锚头。2.1.10墩头锚stamped-endsocket采用使索中钢丝穿过对应的锚板孔眼后墩头的锚头。32.1.11公称破断力[荷载]nominalbreakingforce[load]钢丝束公称破断力(荷载)为高强钢丝的标准抗拉强度乘以钢丝束的公称截面面积。钢丝绳公称破断力(荷载)为钢丝绳最小破断力。结构在预张力施加完毕后的自平衡状态。结构在外部荷载作用下的平衡状态。结构构件拼接后的零应力状态。结构刚度主要由构件截面提供。结构刚度主要由索体的预张力提供。结构刚度由构件截面和索体的预张力共同提供。Yo——结构重要性系数；S(s)——荷载组合产生的效应设计值；R——结构构件抗力的设计值；s——荷载控制组合的设计值；YG——永久荷载的分项系数；Yo——第i个可变荷载的分项系数；Gk——永久荷载标准值；Qik——可变荷载标准值；n——参与组合的可变荷载数；4ψn——可变荷载Q1的频遇值系数；i——可变荷载Q的准永久值系数；aj——相应于j振型自振周期的水平地震影G——集中于质点i的重力荷载代表值；k′、k——索杆单元j的第一和第二节点；Mk——与k节点相连的单元总数；Lj,sj——索杆单元j在初始状态的长度和内x|——k节点在i方向的坐标值；f——初始状态k节点在i方向上的自重荷a—索两节点连线与水平线的夹角；T₀——拉索初始预张力；A——拉索截面积；fk——拉索的破断应力；YR——拉索的抗力分项系数；δ——索跨中最大竖向垂度；L——索的长度；5一63.1拉索的组成和构造3.1.1拉索的组成可见图3.1.1所示。图3.1.1拉索示意图3.1.2钢丝束的断面构造可见图3.1.2所示。(a)半平行钢丝束(b)钢绞线钢丝束图3.1.2钢丝束断面示意图3.1.3钢丝绳的断面构造可见图3.1.3所示。7(a)纤维芯钢丝绳(b)钢芯钢丝绳图3.1.3钢丝绳断面示意图3.2.1索体可分为钢丝束索体和钢丝绳索体。其中钢丝束索体3.2.2钢丝束索体用高强度钢丝的直径宜为5mm和7mm,其质量和性能应满足国家标准《桥梁缆索用热镀锌钢丝》(GB/T17101)中的有关规定。见附录A。规定。见附录A。3.2.4钢丝绳索体用高强度钢丝直径宜小于5mm,其质量和性锻件或铸件。锻件材料应为优质碳素结构钢或合金结构钢，其技构钢》(GB/T3077)中有关规定。铸件的技术性能应满足国家标95%;钢丝绳拉索的最小破断荷载不应低于相应规范规定的最小3.5.2钢丝束索体的弹性模量不应小于1.9×10⁵MPa;钢丝绳索体的弹性模量：单股不应小于1.4×10⁵MPa,多股不应小于3.5.3当拉索需要进行疲劳试验时，加载次数为2.08一环脉冲加载，钢丝束拉索加载应力上限为0.4～0.450,容许应力幅250MPa;钢丝绳拉索加载应力上限为0.65σb,容许应力幅80MPa,钢丝破断数不应大于索体中钢丝总数的5%,拉索护层不应有明显损伤，锚具无明显损坏，锚杯与螺母旋合正常。经疲劳试验后静载破断荷载不应小于索体公称破断荷载的95%,破断延伸3.5.4拉索应能弯曲盘绕，盘绕直径不应小于18倍的索体直径。9一4.1设计的基本原则4.1.1本规程采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，用分项系数的设计表达式进行计算。4.1.2索结构的设计应按初始状态、零状态和工作状态进行，并考虑几何非线性影响。4.1.3索结构的内力和位移计算应考虑永久荷载与各种可变荷载的组合作用。4.1.4索结构的拉索应只能承受拉力，不能承受压力和弯矩。4.1.5索结构设计时，应防止各种荷载工况下由于索松弛引起的结构失效。4.1.6索结构设计时，应充分考虑施工工况、断索、支承结构变形及支座不均匀沉降等的影响。4.2荷载组合与效应4.2.1索结构设计时应考虑结构自重、预张力、屋面活荷载、雪荷载、风荷载、施工荷载、地震作用、温度变化和支承结构变形等作用。索结构的荷载除本规程有规定之外应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》(GB50009)的规定采用。4.2.2按承载能力极限状态设计索结构时，应考虑荷载的基本组合产生的效应，必需时尚应考虑荷载的偶然组合产生的效应。并应采用以下设计表达式进行设计：式中yo——结构重要性系数；S(s)——荷载组合产生的效应设计值；4.2.3对于基本组合，荷载组合的设计值s应从G.——永久荷载标准值；Qk——可变荷载标准值，其中Qik为诸可变荷载起控制作式中ψn——可变荷载Q1的频遇值系数，按国家标准《建筑结4.2.5索结构设计时，风荷载可按现行国家标准《建筑结构荷载规范》(GB50009)的规定确定。当超出规定范围时宜通过试验研4.2.6索结构设计时，雪荷载可按现行国家规范》(GB50009)的规定确定。当超出规定范围时宜通过试验研究确定雪荷载分布系数。索结构设计时应考虑由于雪荷载不均匀4.2.7索结构设计时，应根据结构形式进行地震作用分析，地震采用振型分解反应谱法进行地震作用分析时，其作用在第i自由度上的第j振型作用标准值F;应按下式确定：范》(GB50011)确定。竖向地震影响G—集中于质点i的重力荷载代表值。4.3选型段的分析。5.1.2应按预张力施加和结构安装方法决定在初始状态或工作状态分析中考虑结构的自重效应。5.1.3初始状态几何宜取为设计几何。当预张力作用与永久荷载控制的荷载组合作用下的结构变形反向时，可取零状态几何为5.1.4对于刚性结构，可取初始状态几何近似等于零状态几何，忽略预张力施加过程中的结构变形量。对于半刚性结构和柔性结的基础上通过施加预张力达到初始状态几何。构的工作状态为初始状态和不考虑非线性影响的组合可变荷载效应之和。对于半刚性结构和柔性结构，工作状态应采用几何非线性方法进行分析，应在结构初始状态的基础上按组合可变荷载计值。预张力的分项系数取为永久荷载分项系数YG。体系和索梁体系两类。和柔性结构。5.2.3所示：凸型索桁架凸型索桁架一索网格索穹顶悬挂索斜拉索图5.2.3索结构的类型示意图5.2.4、索桁架、索网、索网格、索穹顶属于柔性的索杆体系，梁属于半刚性的索梁体系，悬挂结构、斜拉索、体内预应力索结构属于刚性的索梁体系。5.3初始状态分析5.3.1索杆体系和索梁体系的初始状态应分别根据节点平衡原则和位移协调原则进行分析。内力为变量的结构平衡方程。对于几何给定的索杆体系，可采用最小二乘法或其他方法确定体系的初始状态平衡内力；对于几何定体系的初始状态几何及其对应的平衡内力。索桁架、索网格和正圆索穹顶等的初始状态几何一般是给定的，索网和非正圆索穹顶的初始状态几何一般是待求的。对于图5.3.2所示的索杆体系内节点k可建立式(5.3.2-1)所示的平衡图5.3.2索杆内节点和相连单元在式(5.3.2—1)的基础上可以建立索杆体系的结构平衡方式中k′、k——索杆单元j的第一和第二节点；Lj,s;——索杆单元j在初始状态的长度和内x——k节点在i方向的坐标值；f——初始状态k节点在i方向上的自重荷不计，可采用近似位移协调原则进行结构的初始状态分析。在初直接求解得到结构的自平衡内力。结构的初始状态分析。当设计要求初始状态几何为设计几何时，应通过不断假定结构的零状态几何，进行预张力作用下的非线性计算，直至计算初始状态几何与设计几何之间的误差达到所要求为设计几何时，应在设计几何基础上直接进行预张力作用下的非可按式(5.3.5)选用拉索预张力以控制拉索的垂度。α—索两节点连线与水平线的夹角；T₀——拉索初始预张力。段中的外荷载等效作用到两端节点处；长索的计算模型应取为悬中的外荷载作用在有限元节点处。5.4.2对于刚性结构的线弹性分析，拉索可按受拉杆单元考虑；表值，并按重力荷载代表值作用下的结构刚度进行计算。对于重要和复杂的结构体系，宜采用几何非线性时程分析法进行多遇地少于二组的实际强震记录和一组人工模拟的加速度时程曲线，计算时间宜为结构基本周期的5～10倍，宜取10～20s或更长。5.4.4对于基本自振周期大于0.25s以及重要和复杂的半刚性5.4.5索结构的整体位移应满足现行有关国家和行业规范的要5.4.6设计和验算结构构件时，对于施加预张力的拉索或拉杆，无长细比限制；其它构件长细比的限制应按现行有关国家和行业规范取用。长度可按现行有关国家和行业规范取用；对于按几何非线性方法增量有限单元法验算结构的整体稳定承载力。一和安装。索结构的节点构造应与结构整体分析的计算简图相符。6.1.3节点的连接件应进行强度和稳定验算。差以及进行二次张拉的可能性6.2.1锚具的强度应符合钢索破断后而锚具和连接件均不能破6.2.2锚具按连接方式可分为销轴式连接(图6.2.2—1)和螺纹式连接(图6.2.2—2);按构造形式可分为固定式连接和可调式连(a)叉耳固定式锚具(b)叉耳螺栓调整式(c)叉耳套筒调整式(d)单耳式锚具图6.2.2—1销轴式锚具示意图(a)单螺杆调整式di一螺母外径；d₂一锚杯外螺纹直径；(b)锚杯螺纹式图6.2.2-2螺纹式锚具示意图6.2.3压接锚锚具宜应用于直径不大于44mm的索体，索体直径超过规定数值时应进行试验验证。6.3索与索的连接6.3.1索与索的连接应分为平面连接和空间连接。6.3.2不同方向的连续索交叉节点应采用夹具连接，夹具可采用U形夹具或螺栓夹板(图6.3.2)。夹具与索体之间的摩擦力应大于夹具两侧索体的索力之差，必要时应通过试验验证。图6.3.2连续索交叉节点示意图6.3.3同一平面内不同方向的多根索(大于2根)的连接节点，可采用连接板连接(图6.3.3),且应使钢索轴线汇交于一点，避免连接板偏心受力。连接板的设计荷载宜取索的公称破断力(荷载),有可靠依据时可按实际受力设计。图6.3.3多索段之间的连接板连接示意图6.3.4拉索与拉索的连接可采用螺纹连接、连接板连接和销钉连接(图6.3.4),连接件应按与索等强度设计。图6.3.4索头的拼接连接示意图6.3.5吊索索端与连续索的连接应采用索箍做成铰节点(图6.3.5),索箍宜按等强度设计。同时应通过试验验证以确保索系受力后索箍仍能夹住连续索，防止索箍在连续索表面滑动。图6.3.5吊索索端与连续索的连接示意图6.4索与刚性构件的连接6.4.1连续索与刚性压杆的连接可采用U形夹具做成铰接(图6.4.1-1),也可采用钢索球做成铰接(图6.4.1-2)。组成夹具的板件应有足够的刚度，防止索体受力后板件发生过大的变形。图6.4.1-1索与刚性压杆的U形夹具连接示意图图6.4.1-2索与刚性压杆的钢索球连接示意图6.4.2斜拉体系中，索应通过叉耳及耳板与刚性支承结构构成铰接连接，耳板与刚性构件的连接构造应根据实际受力情况，并对施工时的超张拉予以考虑，按国家标准《钢结构设计规范》(GB50017)进行强度验算。6.4.3刚性构件与拉索的连接部位应根据实际受力情况，并对施工时的超张拉予以考虑，按国家标准《钢结构设计规范》(GB50017)进行局部的强度和稳定验算，并应采取加强措施。6.4.4索沿钢管轴线穿过钢管时(图6.4.4),应采用限位环板对索体限位，环板内缘应磨圆。图6.4.4索与刚性压杆的钢索球连接示意图6.5索与膜的连接6.6.2索与地锚的连接应做成铰接连接(图6.5.2)。图6.6.2索与地锚的连接示意图重力锚固体系板式阻力锚固体系重力锚固体系阻力墙锚固体系摩擦锚固体系阻力墙锚固体系摩擦锚固体系强钢丝拉索技术条件》(GB/T18365)或《镀锌钢绞线》(YB/小于钢丝绳最小破断荷载的55%,预张拉次数不应少于2次，每次持荷时间不应小于60min。规定。索体外径公差应为0～1mm。护层外观应光滑平整，无破7.1.4钢丝束索体、钢丝绳索体根据设计要求对索体进行测长、在保持长度精度的情况下经弹性模量换算进行7.1.5所有张拉及测长仪器使用前应进行检验。检测》(JB4730)Ⅱ级要求。采用铸钢的锚具组件，应符合国家标造通用技术条件铸钢件》(YB/T036.3)探伤应符合国家标准《铸钢件超声探伤及质量评级方法》(GB/T7233)中三级或以上的相关规定。7.2.2各锚具组件应作表面镀锌或表面涂装处理，电镀锌件(主要零件)在镀后应脱氢处理。2铸体的合金铸入量为理论铸入量的92%以上。3在锚杯后端对合金铸体以不小于0.4倍公称破断力(荷7.2.5对于冷铸锚固，应在锚具浇铸完毕后以0.45倍公称破断力(荷载)进行超张拉。预拉后，冷铸锚中锚板回缩值应小于拉荷载为拉索公称破断力(荷载)的40%,持荷时间10min,张拉后锚具与索体的压接处应没有任何滑移。8.1.6拉索安装所使用的测量及张拉器具必须按国家有关的计量法规进行标定。测量器具使用时应按精度进行尺长修正，温度8.1.7设计方应会同施工方对索结构施工和使用各个阶段的索构件磕碰。拉索护层与滚轮之间必须设润滑措施，不得产生滑动必须系安全带。在安装过程中，作业人员需防止安装机械碰撞拉索以免破坏拉索护层。8.2.5在户外作业安装时，宜在风力不大于四级的情况下进行。索发生过大振动现象。据降雨的程度决定工程的中止和继续。有雷电情况时，必须中止作业。张拉。张拉过程中必须复核张拉力、拉索理论伸长量、油缸伸出8.2.10拉索张拉时应作施工记录，对重要部位的拉索宜进行索8.3.2拉索护层应无损伤脱落现象。用工具和工艺进行。修补要求应由业主、设计、施工三方协商决8.4.1拉索及其连接部分在安装完毕后应清洁干净。8.4.2清洁时应使用拉索供应商许可的、安全性好的专用清洁剂。9.0.2索体的防腐应有简单防护和多层防护两种。简单防护是包裹防护套；多层防护是指对高强钢丝和钢绞线经防腐处理后再对索体包裹防护套或润滑材料加防护套。的索体应采用多层防护处理，具体要求宜根据不同工程不同索材9.0.5拉索护层不得接触任何对护层有损的化学介质。9.0.6有护套的索体与锚具应有可靠的密封防水措施。9.0.7拉索的防火应根据不同建筑功能遵照有关建筑防火规范执行。当规范无明确规定时，应通过试验研究来明确防火措施或9.0.8拉索的防火材料应采用阻燃或经防火处理的材料。共同编制维护手册，交业主在日常使用中执行。其余构件维护参9.0.10应定期检查拉索在使用过程中是否因各种因素的影响而9.0.11索保护层破损后修补材料应与原保护层材料一致，且修补后的保护层结构性能均一。10.1.1索结构质量检验应包括制作分项工程和安装分项5锚具应有无损探伤报告。10.1.3结构中除拉索以外的其它构件应按有关国家规范进行质10.2.1主控项目。△L≤0.0002L。对于长度有严格要求的拉索，设计方和加2拉索性能应符合本规程3.5节的规定。1拉索应无破损、无难于清除的污垢。拉索护层表面应圆1安装完成的拉索索力和位置应符合设计要求。2拉索和其它结构构件连接的节点应符合设计要求。3所有锚具和其它连接件应符合设计要求。附录A索体材料力学性能公称强度规定非比例伸长应力MPaI级松Ⅱ级松%弯曲力相当1000h应力I级48二二5注：钢丝按公称面积确定其载荷值，公称面积应包括锌层厚度在内。公称直径断面面积一公称直径断面面积一公称直径断面面积续表A.0.2公称直径断面面积上表摘至《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T5224-2003)公称强度级别负荷负荷A%的百分比1000h应力松弛损失上表摘至《高强度低松弛预应力热镀锌钢绞线》(YB/T152-1999)。表A.0.4混凝土用预应力钢绞线结构强度级别的最大负荷%1000h松弛率，%,不大于Ⅱ级松弛70%公负荷负荷70%公负荷80%公负荷结构强度级别的最大负荷%1000h松弛率，%,不大于Ⅱ级松弛负荷80%公负荷负荷80%公负荷公称强度负荷%百分数%1000h应力损失%Ⅱ级松弛国家标准(标准型)(7根钢丝的优等品绞线)国际标准强度负荷模量防腐润大于高密度聚乙烯1000h松弛负荷为70%破断负荷)I级(钢绞线)注：1.*指屈服负荷是整根钢绞线破断负荷的85%。2.根据不同用途，经双方协议，供应其它强度和直径的预应力钢材。B.0.1为便于在执行本规程条文时区别对待，对于要求严格程度不同的用词，说明如下：1表示很严格，非这样做不可的：2表示严格，在正常情况下均应这样做的：3表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的：B.0.2条文中指明应按其他有关标准、规范执行时，写法为“应建筑结构用索应用技术规程条文说明2005上海 2术语和符号 2.1术语 3.1拉索的组成和构造 3.2索体材料 3.5拉索性能 4设计一般规定 4.1设计的基本原则 4.3选型 5结构设计 5.1结构设计计算的基本原则 5.3初始状态分析 5.4工作状态分析 6节点设计与构造 6.1一般规定 6.2锚具 6.3索与索的连接 6.4索与刚性构件的连接 6.6支承结构和锚固设计 7建筑结构用索的制作和加工 7.1索体 7.2锚具 8建筑结构用索的安装施工 8.1安装前施工准备 8.2安装 8.3安装质量要求 9防护与维护 1.0.1目前国内还没有相应于建筑索结构的规范或标准，但关于索结构的工程应用和研究开发有了一定的成果。因此，在实际索结构设计和施工中做到安全可靠、技术先进、经济合理，运用国内和本市已有的研究成果和上海地区及国内索结构建筑的设计施工经验，参照有关规范标准，结合上海地区实际制定本规程。1.0.2本条文中一般工业与民用建筑系指不包括高温、湿热、有强烈腐蚀性气体及大吨位冲压机床的工业与民用建筑。市场中对建筑结构用索有不同叫法，本规程按照国际惯例归纳为二种。1.0.3考虑到索结构的结构特性，本规程强调索结构分析、设计的必要性。1.0.4本规程是遵照国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068)、《建筑结构设计术语和符号标准》(GB/T50083)、《建凝土结构设计规范》(CB50010)、《建筑抗震设计规范》设计防火规范》(GBJ16)及上海市工程建设规范《建筑抗震设计规程》(DGJO8-9)等，并结合索结构的特点和本市的技术要求编制的。在设计与施工中，除应符合本规程的规定外，尚应符合现行国家和本市的有关规范、规程或标准的规定。1-22.1.1～2.1.5索体、锚具和护层构成了建筑结构用拉索。索体是拉索的主要构成部分，其截面分为两种：由单股钢丝扭绞而成的钢丝束(Spiralstrandrope)和由钢丝束绕绳芯扭绞而成的钢丝绳(Strandrope)。这样的分类和术语与英、德两国关于索的名称定义是一致的。成，各种物料均应符合相关的标准。2.1.7热铸料可选用低熔点锌铜合金或巴氏合金，锌铜含量应符合相关的标准。2.1.11根据国家标准《钢丝绳》(GB/T8918)中规定，钢丝绳公称破断力(荷载)有整绳破断力和钢丝绳内钢丝破断力总和两种测定方法。本规程采用整绳破断力的测定方法来确定钢丝绳公称破断力(荷载),而钢丝绳整绳破断力的测定值应大于钢丝绳最小破断力。3.1.1～3.1.3本节以图的形式直接对拉索以及两种索体一钢丝体从构成上进行了明确划分。3.2.2由于国内目前尚没有专门针对建筑结构用钢丝的国家标3.2.3钢丝束索体可采用预应力混凝土结构中的钢绞线扭绞而成。这里建议设计人员可同时参考《高强度低松弛预应力热镀锌进行设计。超过本规程规定的钢绞线可参照国外有关标准。国家规范的要求。除了膜结构中部分钢丝绳拉索可以采用聚脂类绳芯以满足结构对拉索的柔软性要求外，其他建筑结构中的钢丝绳拉索必须采用钢芯钢丝绳以避免明显的应力松弛现象。3.3.1本条对冷铸锚和热铸锚的锚杯的坯件的加工工艺与材质进行了明确规定。如选用优质碳素结构钢，推荐使用45号，如选用合金结构钢，推荐使用35CrMo,如采用铸件，推荐采用343.3.2本条对锚具中使用的销轴和螺杆的坯件加工工艺与材质使用合金结构钢40Cr和20Cr。3.3.3本条主要对冷铸锚与热铸锚的铸体材料的材质与铸体力3.3.5本条主要是针对目前用于预应力混凝土结构中拉索锚具3.4.1本条对需采取防护措施的索体的护层材料进行了相关规3.5拉索性能3.5.1本条对钢丝束和钢丝绳的破断荷载进行了规定。这里主要是考虑到钢丝束与钢丝绳的破断荷载在计算与测定上存在较大两种索体的弹性模量进行了明确规定。在设计计算时可按所给下3.5.3本条主要是针对材料性能进行规定的。3.5.4本条的相关要求是为了避免索体因绕盘直径过小而导致54.1.5～4.1.6在索结构设计中应充分考虑索体自身的松弛及其4.2.2～4.2.4索结构设计时，计算承载能力极限状态按荷载组合的设计值考虑，计算正常使用极限状态时按荷载组合的标准值考虑。有充分依据。当超出现行国家标准所规定的范围时，在结构初步或重要结构的施工图设计阶段，风荷载体型系数宜按风洞试验结际情况慎重考虑确定。公式(4.2.7)计算。抗震规范中标准反应谱a一T曲线系由阻尼比=0.05得来，考虑索结构阻尼远较一般刚性结构阻尼小，因此，当采用抗震规范中反应谱时应考虑阻尼比不同造成的不利影675.1结构设计计算的基本原则5.1.1零状态分析是指确定结构各构件的加工放样尺寸和结构拼装时的节点几何；初始状态分析是指在设计预张力水平下的结构平衡内力或结构节点几何计算；工作状态分析是指在荷载组合作用下的结构稳定、强度和变形计算。5.1.2对于平面索结构平置张拉再翻直安装的情况，或结构在支承条件下施加预张力后再撤除支承的情况，自重可作为荷载在工作状态分析中考虑。对于结构安装就位后施加预张力的情况，应在初始状态分析中考虑结构自重效应。5.1.3设计几何是指设计图纸上所要求的结构建成完毕后的外形尺寸和节点三维坐标。取初始状态几何为结构的设计几何在理论上可保证结构在预张力施加和施工安装完毕后的标高、矢高、跨度等控制尺寸达到设计要求。当预张力作用与永久荷载控制的荷载组合作用下结构的变形反向时，在零状态几何基础上，预张力相当于给结构施加了一个预反拱以抵消结构自重的挠度，所以可以近似地取零状态几何为设计几何。5.1.4刚性结构因为预张力施加引起的结构变形很小。5.1.5线弹性方法计算索结构内力时，结构在工作状态下的内力等于结构初始状态的平衡内力与结构在荷载效应下的内力之和。对于半刚性和柔性结构，当考虑温度作用时，宜首先计算其他荷载组合下的结构平衡状态，再在此基础上计算温度作用效应。5.1.6对索结构进行施工过程分析时按初始状态预张力的标准值和结构重力标准值进行计算。预张力在国家标准《建筑结构荷载规范》(GB50009)中规定为永久荷载，所以采用永久荷载的分项85.2结构体系5.2.1索杆体系是指在预张力施加过程中变形不一定协调的由索和杆铰接连接的结构。例如，主动索在张拉时一部分被动索随之张紧而另一部分被动索是松弛的。索梁体系是指在预张力施加过程中除主动索外其他各构件都协调变形的结构，包括索和杆铰度由索的预张力提供，半刚性结构中构件截面和索的预张力对结构刚度都很重要。5.3初始状态分析梁体系的初始状态是从零状态因预张拉经协调变形而得到的。(1)对于几何给定的索杆体系，式(5.3.2—2)中是[A]×M已系在初始状态才存在自相平衡的预张力分布{S}M。经矩阵运算，可由式(5.3.2-2)得到{S}m的一般表达式为：式中{C}、{C}——已知系数向量；9结构预张力的期望分布为{S₀},这里{S₀}不一定满足平衡条件。独立变量s;的列向量{s}按下式计算：确定结构的初始状态平衡内力和相应的几何。定义索网结构中索段拉力s与长度L₁之比被定义为力密度q;,即对索网结构中所有N个内节点自由度组装上式可{B(q;)}n——系数矢量，取决于边界节点的坐标和连接边界节点索段的力密度。给定力密度q;值，直接解式(4)可得索网结构的平衡曲面和相应的几何。通过迭代求解式(4)可得索网结构索段内力相等的最小曲面或索段放样长度相等的平衡曲面单元法或动力松弛法迭代求解式(5.3.2—1)可得初始状近似位移协调原则进行结构的初始状态分析。近似位移协调原则的本质是忽略了结构零状态和初始状态之间因施加预张力所引起础上进行一次预张力作用下的简单线弹性内力分析就可得到相应5.3.4半刚性或柔性的张弦梁、悬挂索和斜拉索结构等应采用精确位移协调原则进行结构的初始状态分析。精确位移协调原则要求精确地考虑结构零状态和初始状态之间因施加预张力所引起的几何改变。当零状态几何为设计几何时，仅需对按设计几何建立的模型进行在预张力作用下的简单弹性非线性分析即可得到初始须通过不断调整零状态几何进行预张力作用下的多次非线性迭代才能得到符合设计几何要求的初始状态平衡内力。5.3.5考虑一根与地面夹角为α,线密度q(自重为w)的空间斜索，如图5.3.5所示。图5.3.5设索垂直于索弦线的距离为w,索中预张力为To,绕地面连接点的弯矩平衡条件要求：注意到W=qL,并令,得到：5.4工作状态分析5.4.1索段中的荷载(包括自重)分布对短索的工作性能影响不大，可足够精确地被等效为节点荷载。当索段较长时，荷载分布对索的工作性能影响较大，必须在计算模型中予以考虑。5.4.2当按本规程第5.1.1条进行刚性结构的计算分析时，索段的计算模型可取为线性拉杆。而按本规程第5.1.1条进行半刚性结构和柔性结构的计算分析时，应取索段模型为非线性模型。5.4.3索结构的刚度随结构荷载、索张力的改变而变化，应取结构初始状态时的刚度为参考刚度按振型分解反应谱法计算地震作用，所选取的振型数宜使水平方向质量参与系数达到90%以上、竖向质量参与系数达到60%以上。对于重要复杂的结构体系，根据现行国家规范《建筑抗震设计规范》(GB50011)和行业标准《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99)的规定，尚应进行结构地震作用的非线性弹性时程补充分析。振型分解反应谱法和时程分析法计算时均应按国家规范《建筑抗震设计规范》(GB50011)取结构的重力荷载代表值。宜取计算时段内结构的最大反应进行结构和构件的验算。5.4.4半刚性和柔性的索结构对风荷载较为敏感，但目前对结构风振系数的决定尚无可靠的理论或数值方法，必要时应根据结构弹性模型的风洞实验确定风振系数。5.4.5现行国家规范《钢结构设计规范》(GB50017)、行业标准《网壳结构技术规程》(JGJ61)和上海市工程建设规范《空间结构设计规程》(DG/TJ08-52)等规范、标准对于结构的整体位移都有较明确的规定和要求，可按这些规定验算索结构的整体位构弹性整体稳定承载力验算时的抗力分项系数为3.6～3.9,相当于安全系数为4.9～5.2。考虑到索结构一般为非缺陷敏感型结以偏于安全地取索结构的弹性整体稳定抗力分项系数为3。5.4.