空间张弦梁比起平面张弦梁来说结构上更加复杂，但是通过结构分析可以看出空间张弦梁实际上就是由平面张弦梁通过特殊的布置组合构成的。

平面张弦梁互相垂交形成的空间张弦梁被称作双向张弦梁，如图1-3(a)，。椭圆平面屋盖、方形平面屋盖等结构中常常使用该结构。

如图1-3（b），平面张弦梁互相斜交交形成的空间张弦梁被称作多向张弦梁。圆形屋盖结构、正多边形屋盖结构多采用该结构式。

辐射式张弦梁如同喷泉一样，上弦梁中心向外喷射发散，而后聚合到下弦梁对应中心的结构被称为辐射式张弦梁，如图1-3（c）。在类似圆形的屋盖结构多采用该空间结构。

1。1。3结构特点

张弦梁具有半刚性结构的共性同时也具有其特性：

⑴ 承载能力高

如图1-2（a）[5]为一张弦梁结构，其梁为一刚性构件，跨中设一撑杆，梁与撑杆都和索相连接。如图1-2（b）所示是在梁上施加均布载荷后，梁内的弯矩情况；索内施加预应力后，经过支座和撑杆的作用，梁内会产生如图1-2（c）的负弯矩。如图1-2（d），当预应力作用下的梁的跨中弯矩与载荷作用下产生的弯矩等值时，张弦梁结构中梁所受的最大弯矩只有普通梁结构单独受力时的1/4。同时，可以在沿跨度方向调整撑杆的布置，来调整梁在跨度方向的内力，使内力较为均匀地分布在截面上。梁和索互相连接，彼此互相约束，使得结构的形状更加稳定，结构整体的承重性能大大提高 [6]。

图1-4 张弦梁受力示意图

⑵荷载引起的结构变形小

张弦梁结构中上弦梁直接受到载荷作用，拉索施加应力后经过撑杆的作用使上弦梁上拱，从而抵消一部分载荷作用。拱形结构在承重方面比简单刚性结构优秀得多。载荷一定，张弦梁产生的弯矩较小，梁与索形成的整体结构稳定，构件变形、支座的位移都很小。

⑶自平衡功能

梁与索形成的拱形结构中，上部结构会对支座产生巨大的水平推力；相对的，其下部拉索会限制支座的位移，从而大大减小上部结构产生的水平推力。因此在支座的受力分析中，支座受力会更加清晰。

⑷结构稳定性强

在张弦梁结构分析中拉索只受拉，为了使结构具有优秀的抗弯性能，引入了上弦刚性构件与索构成拱形结构，结构在承重抗弯方面得到了优化。具体施工中，对张弦梁的各方面性能都有不同的要求，根据实际工况要求，可以调整梁、撑杆、拉索的相对位置。

(5)建筑造型适应性强

根据具体用途的不同或者美观设计的需要，张弦梁结构各刚性构件的截面形式可以灵活改变，并且其受力特性不会因此受到影响。上弦截面可以采用传接钢管、空间衍架等多种形式。张弦梁因为结构形式灵活，使得艺术与建筑的结合更加紧密，又具有良好的结构受力性能，在现代建筑中具有重要地位。

(6)制作、运输、施工方便

张弦梁由桁架结构与拉索组成，与传统的大跨度钢结构比，构件种类少，结构更加简单，可以大大降低制作难度，减少施工时间，减小施工与运输成本，兼顾实用性与经济性。

1。2国内外工程实例文献综述

张弦梁结构的定义直到上个世纪八十年代才由MasaoSaitoh教授提出，但是根据资料显示，最早在19世纪张弦梁结构的应用就已经出现了。1859年英国人建造的Royal Albert大桥就是其中一例，如图1-5所示[7]。 

图1-5 Royal Albert大桥

张弦梁结构飞速发展的阶段开始于上个世纪的80年代，在日本开始将张弦梁结构大规模应用于大跨度建筑结构开始，张弦梁结构在这一阶段有了蓬勃的发展，在这一时期的日本出现的主要代表工程有以下几个：Keio Gizyuku进行设计的幼儿园健身房， 张弦梁结构定义人M。Saitoh教授亲自设计的绿色穹顶体育馆，以及日本五洋建设技术研究所的实验楼等。 ANSYS大跨度预应力张弦梁结构施工过程模拟(3):http://www.youerw.com/gongcheng/lunwen_101859.html