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1 引言 随着空间索结构玻璃幕墙的设计与施工技术的发展，许多新思想、新技术、新材料和新工艺被开发出来，并成功应用到幕墙设计和制造上，从而使建筑幕墙在近年来获得飞速的发展，在建筑造型上得到了广泛的应用。 作为不断发展中的前沿建筑技术，索结构是一种活跃的结构类型。工程师充分发挥钢材抗拉性能好的特性，利用包括钢棒、扁钢、高强度冷拉钢丝编织而成的钢索等材料，布置出空间张拉结构体系。而人们根据不同的需要，在不同空间形态下表现出迥异的结构特点。 点支式玻璃连接技术因安全可靠的连接构造，广泛应用于大跨度建筑空间。其支承体系可灵活布置，并朝着大尺度、轻型化的方向发展。已从刚架、桁架、网架、玻璃肋等刚性支承体系，发展到目前大量使用的基于预应力张拉技术的柔性支承体系。柔性结构体系与点支式玻璃结合使用，将二者轻盈、通透的共性发挥到极致，使建筑内外空间自然和谐的融为一体。 在实际工程中，空间曲面玻璃面板的支承结构系统，除异型钢结构外也可以通过索、 杆的空间合理布设，将钢索摆放出个性鲜明的造型，形成合理的受力体系通过点支式玻璃连接系统来支承双曲面玻璃面板。 1.1 双曲面玻璃建筑造型概况 北京长安中心位于北京市西城区南闹市口大街，建筑面积为 ，地下三层，地上十四层，檐高 ，结构类型为钢筋混泥土筏板基础，框架剪力墙结构。 双曲面玻璃建筑造型立面是不规则双曲面玻璃与两侧直立面幕墙以及顶部玻璃采光顶组合而成。 该项目是于2005年1月开始进场施工的，从结构安装到玻璃安装经过了五个多月的安装过程，完成了全部安装内容。在此过程中，我们对支承体系中的水平索桁架进行了1：1的荷载试验，对曲面上的单向单索幕墙部分进行了抗风压、气密、水密、平面内变形等物理性能进行了专项论证，确保其安全性能。该项目经过2005年至今整七年使用，性能和状态良好，在此期间该项目经过了春夏秋冬、风雨、冷热等大自然的考验，仍然保持着很好的工作状态。（如图1.1）
1.2、双曲面索结构玻璃幕墙结构构造特点 北立面入口两侧各采用一榀36.18m高的空间弯曲三角钢管桁架立柱，在立柱上部架设一榀24m跨度的空间弧形三角钢管桁架横梁；从地面往上7.9m布置第一道鱼尾式水平拉索桁架，然后依次每隔6.9m布置三道鱼尾式水平拉索桁架，拉索材质为高强铝包钢绞线；竖向从上至下每隔适当距离布置单根不锈钢拉索，拉索上、下两端分别与三角钢管桁架横梁以及地面土建结构相连接，中间贯穿水平拉索桁架；采光顶靠近土建结构处同样布置有一道空间三角钢管桁架横梁以整个幕墙结构自成体系，从而将幕墙结构产生的附加内力消耗在结构自身内部，只将水平风荷载以及竖向自重、地震荷载等传递给土建结构（如图1.2a、b）。 可以看出，本方案结构布置合理，传力路径清晰；所用杆件较少，大多为钢索，通透性好，索系造型优美，视觉效果良好，体现了本工程的新颖性和独创性。
建筑物北立面主入口采用结构形式新颖的大面积大跨度的柔索玻璃幕墙。结构由横向水平钢索桁架与竖向单索以及轻型钢结构组合形成承受幕墙荷载的索网结构,索网结构可靠的固定在主体建筑结构上。结构标高为36.430，共十一层，在三、五、七、九层布置水平索桁架（如图2-a、c），其水平跨度为24m。竖向为单向单索支承最大垂直跨度为8m（如图2-b），幕墙结构的受力特征为竖向单索首先承受水平风荷载，再传递给横向水平钢索桁架，由横向水平钢索桁架交给钢结构，最后传递到地面或者建筑主体结构（如图2-c、d）。 对于水平索桁架：三层选用两根同时受力的φ30铝包钢绞线，五层选用两根同时受力的φ32铝包钢绞线，七层选用两根同时受力的φ34铝包钢绞线，九层选用两根同时受力的φ34铝包钢绞线；竖索选用φ22不锈钢钢绞线。
水平荷载作用在玻璃上，通过连接件传递给竖向单索，竖向单索对将水平力传递给水平鱼尾式索桁架上，水平索桁架又通过斜向撑杆和边部节点将水平力传递给建主体结构。（如图2.1） 由于主体结构的每一层楼板只能承担水平力，不能承担竖向荷载，所以我们在顶部钢桁架与主体结构连接处设置了铰接机构，又在每一层楼板与钢结构连接处设置了可竖向滑动机构，使幕墙的竖向力传递到地面。 重力荷载：幕墙自重→索网夹具→钢索拉力→ 建筑主体结构→建筑基础→地面。 风荷载：风荷载→玻璃面板→索网夹具→幕墙竖向索→水平索桁架→水平斜向撑杆→建筑主体结构→建筑基础。 钢索预拉力和温度、施工活荷载： 钢索预拉力→幕墙钢桁架→建筑主体结构→建筑基础→地面。 2.2、结构计算 由于本工程的结构新颖独特性，受力、传力较为复杂，我们对支承结构做了整体计算，并对受力和传力的各项节点都进行了计算分析，特别是对连接节点处，大到钢桁架的脚座支点，小到耳板、钢轴销都全面进行了受力分析和详细的计算，特别是对索桁架和钢桁支承系统采用有限元计算程序Ansys进行整体建模计算的同时又对关键节点处建实体模型，进行受力计算分析，确保本工程的安全性。（如图2.2-a、ｂ、c、d） 正风压标准值作用下结构计算
由于本项工程的外形是采用不规则的双曲面体，支承结构又是不对称的鱼尾式索桁架和竖向单索结构，再加上主体结构只能承担水平荷载不能承受竖向力，这就要求每个节点够造都要适应结构性能的要求，下面介绍几个特殊节点的设计： 2.3.1、索桁架斜向水平撑杆的设计：按着够造的要求，每榀水平索桁架都有两根斜向水平撑杆作为主要承压杆件，将幕墙的大部分水平荷载传递给主体结构，但由于撑杆的轴心线与索桁架的受力索及联系杆的轴心线在一个平面上，必然有相交的问题，我们采取了在撑杆与索杆相交处开孔和局部加强的办法解决了这一够造上的难题。（如图2.3.1-a、b）
由于本工程的特殊性，水平索桁架的主受力索和斜向水平撑杆传递给主体结构的支座反力极大，水平前索的预拉力为358KN，后索的预拉力为798KN，在最大荷载时后索的内力为1080KN，斜向撑杆的压力为495KN，所以对在主体结构上的预埋件的受力提出了很高的要求。我们根据严格的计算和现场的实际情况，在每一榀水平索桁架连接的楼板处设置了整体预埋钢架，确保幕墙在受最大荷载时的安全度。（如图2.4-a、b）
本工程幕墙形式新颖，建筑功能和建筑艺术要求高，因此在材料选用上予以特别考虑，确保幕墙性能达到设计要求。 3．1、幕墙玻璃的选用 玻璃种类采用10(FT)+1.52PVB+8(FT)钢化夹胶玻璃，钢化玻璃均进行二次热处理（均质处）。由于本工程的外立面是由多片平板玻璃拼成的一个不规则的双曲面体形，所以每片玻璃的外形尺寸都不一致，玻璃 |
