将现代预应力技术引入网壳结构，可有效提升结构整体刚度、减小挠度、改善内力分布并降低应力峰值，从而减少材料用量，具有显著的技术经济效益。尽管索穹顶结构在我国的应用与发展仅有十余年历史，但其已展现出强大的活力、适应性和广阔的发展前景。研究表明，多撑杆型索穹顶结构在抗侧刚度和结构稳定性方面相较于单撑杆型结构有明显提升，表明蜂窝型索穹顶显示出开发应用前景。

为改善索穹顶结构的受力性能并提高其在刚性屋面上的适用性，吕辉教授课题组在现有蜂窝型索穹顶基础上进行了改进，采用下弦四撑杆交汇的布置方式，减少了环索与构件数量，提出了一种蜂窝大开口结构。为研究蜂窝四撑杆型大开口索穹顶的性能，以跨度为200m的结构为研究对象，采用有限元方法分析了预应力误差对结构的影响及其静力性能，并通过具体数据和实例说明多撑杆型索穹顶相较于单撑杆型的改进。例如，Levy索穹顶的节点位移比蜂窝索穹顶大24%，揭示了多撑杆布置在结构力学传递中的关键作用。研究表明，多撑杆交汇的空间布置有助于提升局部及整体结构的刚度和稳定性。该研究深化了对多撑杆型索穹顶优势的认识，揭示了蜂窝四撑杆型大开口索穹顶索杆内力与位移的分布规律及特性，为索穹顶结构的选型与设计提供了新方案和新形体，为其工程应用奠定了基础。

相关研究成果以“Study on the static performance of the new honeycomb-type cable dome structure with quad-strut layout and large central opening”为题发表于《结构》（Structures）。南昌航空大学土木与交通学院为第一完成单位，学院院长吕辉教授为通讯作者，硕士生易璐为学生第一作者。南昌航空大学特聘教授朱忠义、浙江大学董石麟院士、南昌航空大学邵炼博士及浙江大学博士生王艺达参与了研究。该研究得到了国家自然科学基金项目的支持。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.istruc.2024.108178

 （图文一审：李云丽 图文二审：周光权 图文终审：王秋先）