前段时间帮某设计院校核了一个项目，实际上是一个方案设计。整个结构在平面上为矩形，从结构受力的角度上考虑，算是一个规则的单层柱面网壳结构，网壳结构上覆盖玻璃，所以我称其为玻璃顶棚。而网壳结构支承在下面的柱子上。如果是简单的一个柱面网壳结构，那么其计算分析就非常简单了，我用一个上午的时间就能把计算、截面设计和调整、应力比校核等全部分析完毕。很显然这个项目没有这么简单。
首先，所有的网壳构件都是同一种T形截面，而且翼缘在网壳的外侧。一般情况下T形截面在网壳结构中用的较少，因为在单层网壳结构中构件需要承受一定的弯矩，而T形截面的抗弯能力比较差。但是对于柱面网壳来讲，随着矢高大小的不同，结构的薄膜应力大小是不同的，相对而言构件的弯矩大小也不同，在某些情况下可能构件是以轴力为主的，所以，硬是采用T形截面的话，也不是不可以。其次，设计方在紧贴单层网壳结构的内侧布置了斜向拉索，并且规定拉索在与T形截面的连接处可以自由滑动。
整个结构的布置见下图：
平面视图
立面视图
三维视图
图中绿线为网壳结构的T形构件，而红线则为拉索，当然竖向的红色杆件为柱子。
拿到这个项目的说明和草图后我就一直在思考：在网壳内侧布置拉索的意义到底是什么？
在以往的工程中，与之有点类似的结构体系是张弦梁和弦支穹顶。但是张弦梁和弦支穹顶结构的拉索和上部刚性结构之间是布置了撑杆的，而且拉索构成的曲面和上部钢结构构成的曲面是正反两种曲率，这样通过对拉索施加预应力可以对结构产生一定的反拱，从而达到改善结构受力性能的目的。而此结构中拉索构成的曲面和钢结构构成的曲面曲率相同，而且几乎是重合的，也就是说拉索的作用是对网壳结构本身施加了预应力。这在网壳结构的稳定性控制方面是不允许的，因为网壳结构之所以会发生稳定破坏就是因为其具有较大的薄膜应力，而这样设置的索网正好增大了网壳结构的薄膜应力，所以会增加网壳结构发生失稳的可能性。
带着这些疑问也与设计方沟通了一下，但是他们觉得这样做是增加了网壳结构的刚度，而且会减小网壳两端的水平推力。另外，设计方还说国内外已经有了这样的实际工程。
这下子我有点搞不懂了，我知道自己对索结构还是比较了解的，对于设置怎样的索对结构会产生怎样的力学性能影响也有一定的敏感性，但是我也知道自己并不是对所有东西都很内行。或许，我对这种结构体系还没有很好的深入认识。向设计方要他们找到的实际工程照片，一直没有发过来，所以到目前还没有很清楚的认识这种索结构的优点。所以，接下来的时间里我会好好想想这个东西，也希望接触过这种结构的朋友能够指点一下。
注：计算结果表明，改变索中预应力的大小对结构水平推力几乎没有影响，而且应力比增加很多。
