索结构特点简介（我论文的一部分）

预应力对索结构的作用来讲可以分为两大类:第一类为必需预应力结构，必须由预应力来提供整个体系或子体系刚度的结构，预应力的作用在于提供刚度、形成和保持体系的初始几何形状，预应力形成的几何刚度是体系初始刚度矩阵正定的必要条件，如张拉整体结构和索穹顶结构；第二类为非必需预应力结构，一般由刚性结构和柔性体系杂交而成，没有预应力时体系仍然具有初始刚度的结构，预应力的作用在于改变体系各单元的内力分布和大小，提高结构的承载能力。
索结构包含了很多种结构的类型，每种结构都有其不同的特点，所以谈到索结构的特点，其意义不如概括索的特点。索最大的特点是预应力提供刚度，没有预拉力的索是松散的柔软的，其它类型构件(梁、板、杆)的刚度都来源于截面几何和材料性质。在随后的单索理论分析中，可以看到，在单索上的均布荷载、跨度不变的情况下，挠度反比于索的预拉力，而与其它参数(弹性模量、截面积)无关，所以可以说索的预拉力就是索的刚度，我们可以定义其为“力刚度”概念。总之在涉及索构件时，一定要把握力就是刚度，刚度来源于力的概念，力和刚度在此层面上是可以互换的。索的另一个特点是几何非线性，但是不要凡涉及到索的，都认为其有几何非线性，我们要根据分析的关注部分(索部分还是其它部分)，分析的详细程度(初步设计还是详细设计)，所要进行的分析类型(静力分析还是动力分析——振型叠加法、时程分析法)，所分析具体结构的几何非线性程度大小，进行判断其分析是否应该包含几何非线性。对于从松散状态经过预拉到绷紧的索，其过程肯定包含了几何非线性，但是对于已经张拉紧的索的结构进行分析，其是否需要包含几何非线性，要经过试算分析在进行判定，在索为非主导地位的结构体系中，特别是斜拉结构，张弦结构，弦支结构，假若索的预拉力在通常水平，进行荷载态的静力分析，其几何非线性都不明显，可以进行线性分析[2]。
传统结构的刚度来源于截面和材料，被称为刚性结构，结构设计在很大程度上是刚度分布的设计，所以对传统刚性结构的刚度设计可以看成是材料分布的设计，当材料一定的时候，是一种质量分布的设计[2]。但是张拉结构的刚度来源于预拉力，所以张拉结构刚度的设计是一种力分布的设计。同时要注意到，传统结构的刚性设计，被设计的刚度(或称为被赋予的质量)，会固定在被设计的地方，此刚度(质量)不会变化和转移、流动，是一种相互独立的、互不影响的刚度，譬如我们设计一根梁或一块板，截面几何尺寸确定下来了，其刚度也就确定下来了；但是张拉结构的刚度来源于预拉力，由于几何非线性及力平衡的要求，力会流动转移、改变大小，从而影响了初始力的设计分布，也就是刚度的分布，这里力成了活的因素。往往我们对张拉结构中的一根索施加预拉力，就会使得力流充满整个结构体系的每个构件，是力把每个构件沟通联系起来，是力及拓扑几何关系使得索单元和其它单元有机的组合成为集成系统，具有极高的结构效率，可以看到张力结构比传统的刚性结构的分析计算更复杂。