同济大学自1994年至2001年主要对离散式主动反射面支承结构进行了理论分析及试验研究。在最初的研究中，主动反射面采用离散式结构（图1－14），整个球面由1 788个曲率半径R为300m、边长a为7.5m的六边形球面基本单元组合而成，每一个基本单元在球面反射面体系中都是独立不变的子单元，在球面拟合抛物面运动中为一独立不变的子结构系统，并与相邻单元协调运动，基本单元靠三个两两相隔的支座支承，每个单元通过调节其下部的促动器来实现单元的变位。该结构优点是具有良好的空间刚度和整体性，基本单元易于制作、安装。

图1－14　离散式结构示意图

基本单元采用两种形式：

（1）刚性三角锥式网壳结构（图1－15（a）），由钢和铝合金制成，其优点是易于加工成型，缺点是结构自重大，致使下部促动器受力大，影响促动器的工作性能、精度、使用寿命、可靠性及反射面的整体造价，同时铝合金材料弹性模量小、变形大、精度低、造价高。

（2）张拉整体式结构（图1－15（b）），由周边刚性杆和拉索构成，优点是克服了前一种结构形式自重大的缺点，降低了整个结构自重及促动器反力，缺点是加工成型困难。难以在FAST工程中得到很好的应用。

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图1－15　基本单元支承结构示意图

受到美国Arecibo望远镜反射面支承结构的启发，中国科学院国家天文台FAST研究小组于2002年提出了采用柔性拉索来支承FAST主动反射面的构想：用拉索按照一定的网格划分方式编织成球面索网以铺设反射面板，在面索节点设置若干根下拉索，下拉索的下端与促动器相连，通过调节促动器的长度来控制面索节点的位置，实现反射面从球面到抛物面的变位。与离散式结构相比，整体索网结构形式灵活，可以根据结构功能自由构成所需的结构形状，索为受拉构件，充分发挥了材料的使用效率，结构自重较轻。并且FAST主动反射面支承结构形状及边界条件比较适合于选用索网结构，索网还具有很强的变形能力，有利于实现工作时反射面的变位。通过改变下拉索的长度可以很容易弥补由于喀斯特洼地的地形复杂、高低不平带来的不足，减少了对洼地形态的要求。同时具有结构自重轻，加工、制作及安装相对简单，建设周期快，成本有所降低等优点［7］。

图1－16　FAST主动反射面示意图

面板是反射面的另一个重要部分，它是望远镜用来直接接受天体辐射电磁波的，反射面板一般采用较薄的开孔铝板或铝丝网，其面外刚度很弱，因此必须在索网网格范围内设置一层支承结构，并对其进行适当的网格划分，以方便铺设反射面板，这一局部支承体系一般称为“背架结构”。背架结构自身具有一定的刚度，仅通过其角点与面索网节点相连，并且通过构造措施保证其仅以荷载的形式作用于面索节点，即在反射面变位时，背架结构不参与索网结构的共同作用。通过多种方案的深入研究对比，最终提出了由“整体索网结构＋背架结构”共同支承FAST主动反射面的总体方案［8］，见图1－16所示。