專利名稱：雙層索-桿屋蓋體系的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
雙層索-桿屋蓋體系 技術(shù)領(lǐng)域 .
本實用新型涉及一種索-桿屋蓋體系，更具體地說是一種具有新穎的拉索、 壓桿布置形式的雙層索-桿屋蓋體系，適用于會展場館、體育場館、影劇院、 機場候機樓、火車站站屋等大跨度空間結(jié)構(gòu)的建筑。
背景技術(shù)：
近幾十年來，多種類型的大跨度屋蓋體系被廣泛采用，如由剛性構(gòu)件組成 的網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)。為獲得必要的剛度和良好的工作性能，網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的高跨比通常較 大，而且隨著跨度的增加，結(jié)構(gòu)自重及用鋼量也過大。
新材料和新技術(shù)的采用使屋蓋結(jié)構(gòu)逐步向輕型化發(fā)展，如索網(wǎng)結(jié)構(gòu)、張拉 膜結(jié)構(gòu)等預(yù)應(yīng)力柔性結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。預(yù)應(yīng)力體系的特點是，在沒有施加預(yù)應(yīng)力之 前體系沒有剛度，其形狀是不確定的。這里柔性指體系內(nèi)部節(jié)點上只有索、膜 等柔性受拉構(gòu)件，而沒有剛性受壓構(gòu)件。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是跨度大，造型優(yōu)美。 就結(jié)構(gòu)受力而言，體系內(nèi)部是連續(xù)受拉，因此內(nèi)部結(jié)構(gòu)必須依賴于外部支承體 系來平衡體系的內(nèi)拉力。只有將內(nèi)部體系的邊界節(jié)點錨固在外部邊界及下部支 承體系上，并在'它們的強大支承作用下，通過施加預(yù)應(yīng)力，體系才能成為承受 外部荷載的結(jié)構(gòu)。邊界及下部支承體系只有設(shè)計的非常堅固，才能平衡體系內(nèi) 部的拉力，內(nèi)部結(jié)構(gòu)與外部支承缺一不可，并共同組成一個平衡的力系，二者 的相互作用與依賴，使整個預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)變得復(fù)雜而且造價昂貴。柔性結(jié) 構(gòu)的另一個缺點是在荷載作用下結(jié)構(gòu)變形過大。
為了使結(jié)構(gòu)的受力更加合理，人們提出了一種自應(yīng)力的結(jié)構(gòu)形式一張拉整 體結(jié)構(gòu)。張拉整體結(jié)構(gòu)的特點是，由拉索與壓桿組成的自應(yīng)力狀態(tài)下的穩(wěn)定自 平衡體系，其中拉索是連續(xù)的，壓桿可連續(xù)，也可不連續(xù)。這里穩(wěn)定和自平衡， 表明了體系的初始力學(xué)狀態(tài)，在這一狀態(tài)下沒有任何外部荷載作用(不考慮自 重)。穩(wěn)定是指體系在受到外界干擾后，能重新恢復(fù)到平衡位置，體系的穩(wěn)定與結(jié)構(gòu)中各單元的合理拓?fù)潢P(guān)系密切相關(guān)。體系的自平衡是在自應(yīng)力狀態(tài)下的 平衡。這里自應(yīng)力狀態(tài)是指桿和索以特定的拓?fù)潢P(guān)系相互連接，在連接過程 中由于單元間的相互作用以及節(jié)點與單元的相互作用，產(chǎn)生了索的受拉與桿的 受壓，而且拉壓自相平衡。這種內(nèi)力是在體系自身的連接過程中建立的并且能 夠自平衡，它的產(chǎn)生與外界作用無關(guān)，不需要依靠外部支承體系來實現(xiàn)內(nèi)外力 的平衡，所以這種內(nèi)力為自應(yīng)力。這也表明張拉整體體系是自成一體的，與預(yù) 應(yīng)力體系有著本質(zhì)的區(qū)別。張拉整體結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)(如網(wǎng)架、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)等) 在構(gòu)件布置和傳力方式方面也有著本質(zhì)的區(qū)別。就構(gòu)件布置而言，它是由拉索 與壓桿組成的一種剛?cè)嵯酀淖詰?yīng)力體系；就傳力方式而言，它是連續(xù)受拉， 受壓可連續(xù)也可不連續(xù)。這種力學(xué)機理是工程領(lǐng)域所追求的非常合理的受力形 式。但是，到目前為止，除了一些帶有藝術(shù)特征的張拉整體雕塑外，張拉整體 結(jié)構(gòu)尚無法被應(yīng)用于建筑領(lǐng)域大跨度屋蓋體系的實際工程。
Geiger在其美國專利第4,736,553號中首次提出了一種圓形平面索桁架穹 頂結(jié)構(gòu)，這種索穹頂結(jié)構(gòu)是受張拉整體原理啟發(fā)而產(chǎn)生的一種新型空間結(jié)構(gòu)形 式。該結(jié)構(gòu)是由一系列脊索、斜索、垂直壓桿組成的類似平面桁架的片狀結(jié)構(gòu)， 脊索與斜索以輻射狀分別連接于中央拉力環(huán)、垂直壓桿及外部壓力環(huán)，在各圈
垂直壓桿的底部由數(shù)道環(huán)索相互連接，在結(jié)構(gòu)的上方覆蓋薄膜。這種結(jié)構(gòu)與索 網(wǎng)結(jié)構(gòu)、膜結(jié)構(gòu)等預(yù)應(yīng)力柔性結(jié)構(gòu)的區(qū)別是，在結(jié)構(gòu)內(nèi)部節(jié)點上除了有柔性受 拉構(gòu)件(如鋼索)之外，還有剛性受壓構(gòu)件(如鋼桿)，剛性構(gòu)件與柔性構(gòu)件 的結(jié)合增加了結(jié)構(gòu)的剛度，克服了柔性結(jié)構(gòu)在荷載作用下變形過大的缺點。與 傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)(如網(wǎng)殼結(jié)構(gòu))相比，索穹頂結(jié)構(gòu)中的壓桿是不連續(xù)的，改變了傳統(tǒng) 結(jié)構(gòu)的連續(xù)受壓的傳力方式，更充分利用高強索的抗拉強度，用鋼量和自重顯 著減少。但這種結(jié)構(gòu)由于沒有采用三角劃分，使得呈輻射狀的穹頂上部缺乏側(cè) 向剛度。此外，該結(jié)構(gòu)呈輻射狀桿件布置，使得結(jié)構(gòu)僅適用于圓形平面。
Levy在其美國專利第5,259,158號、美國專利第5,355,641號以及美國專利 第5，440，840號中，以Geiger設(shè)計的索穹頂為基礎(chǔ)，對Geiger體系的索穹頂進 行了三角劃分，使結(jié)構(gòu)在幾何上更容易滿足橢圓形平面。經(jīng)過三角劃分的Levy 體系，對于橢圓形平面結(jié)構(gòu)在長軸方向還設(shè)置了中心桁架。該結(jié)構(gòu)同樣可設(shè)計 成中間大開孔的索穹頂結(jié)構(gòu)及可開合的索穹頂結(jié)構(gòu)。與Geiger體系相比，Levy體系增強了整體結(jié)構(gòu)的剛度和穩(wěn)定性。Geiger 體系與Levy體系均被應(yīng)用于奧運會場館等大跨度空間結(jié)構(gòu)的建筑。這兩種體 系的優(yōu)點是改進了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的傳力方式，跨度大，用鋼量少，造型新穎。如根 據(jù)Levy的專利設(shè)計建成的奧運會主館-佐治亞穹頂，用鋼量不足30紐/m2。這 兩種體系的傳力方式基本相同，都由內(nèi)向外通過內(nèi)拉力環(huán)(或中心桁架)、垂 直壓桿及拉索(包括脊索、環(huán)索、斜索)傳遞到外圈的脊索、斜索上，最終通 過這些脊索、斜索傳遞到外受壓環(huán)上，該受壓環(huán)承受來自體系內(nèi)部各個方向索 的拉力并平衡這些內(nèi)拉力。該體系預(yù)應(yīng)力的建立，依賴于將外圈的脊索、斜索 錨固于受壓環(huán)上。通常，受壓環(huán)與內(nèi)部構(gòu)件相比尺寸巨大，它由鋼筋混凝土或 預(yù)應(yīng)力混凝土制成，而且該受壓環(huán)已經(jīng)成為整個建筑物的一部分，很難將其視 為一個獨立的實體，因此也很難把索穹頂結(jié)構(gòu)視為一個獨立的結(jié)構(gòu)。由于 Gdger體系與Levy體系均須依賴于強大的周邊及下部支承體系，它們?nèi)詫儆?預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，不可避免地存在預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的缺點。不僅如此，整個結(jié)構(gòu)的節(jié)點 制作、施工安裝也很復(fù)雜，使得造價升高。鑒于剛性網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力柔性結(jié)構(gòu)及索穹頂結(jié)構(gòu)的不足，有必要開發(fā)出 新型的大跨度輕型空間結(jié)構(gòu)體系，做到既能夠易于安裝實現(xiàn)，又在經(jīng)濟上具有 可觀的實用價值，同時還具有新穎獨特的視覺效果。實用新型內(nèi)容本實用新型將張拉整體原理應(yīng)用于大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)，目的在于提供一種受 力合理、無需強大周邊及下部支承的雙層索-桿屋蓋結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)克服了網(wǎng)殼 結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力柔性結(jié)構(gòu)及索穹頂結(jié)構(gòu)的不足，同時具備自應(yīng)力狀態(tài)下穩(wěn)定的自 平衡、自重輕、自成一體及剛?cè)嵯酀葟埨w結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，適用于會展場館、 體育場館、影劇院、機場候機樓、火車站站屋等大跨度空間結(jié)構(gòu)的建筑。更具 體地說，本實用新型的雙層索-桿屋蓋體系包括中心結(jié)構(gòu)、邊緣結(jié)構(gòu)及二者 之間的中間結(jié)構(gòu)。所述中間結(jié)構(gòu)是多個按一定規(guī)律布置的拉索一壓桿單元結(jié)構(gòu) 組成的拉索一壓桿結(jié)構(gòu)，其中拉索連續(xù)，壓桿可連續(xù)，也可不連續(xù)，每個節(jié)點 上的壓桿僅有一根或兩根，其余均為拉索。為便于說明，本實用新型將中間結(jié) 構(gòu)中每個節(jié)點上的壓桿為一根的體系稱為第一體系，將中間結(jié)構(gòu)中每個節(jié)點上
的壓桿為兩根的體系稱為第二體系。第一與第二體系雖然在中間結(jié)構(gòu)各節(jié)點上 的壓桿數(shù)目不同，但二者的受力機理在本質(zhì)上具有共同點，即連續(xù)受拉。
根據(jù)本實用新型的第一體系形式，提供一種雙層索一桿屋蓋體系，該體系 包括連續(xù)受壓的中心結(jié)構(gòu)；連續(xù)受壓的邊緣結(jié)構(gòu)；從中心結(jié)構(gòu)至邊緣結(jié)構(gòu)包 含有各沿一第一方向設(shè)置的多組第一斜桿和各沿一第二方向設(shè)置的多組第二 斜桿，其中，所述第一斜桿的內(nèi)端點位于上層，外端點位于下層；所述第二斜 桿的內(nèi)端點位于下層，外端點位于上層；各組第一斜桿包括至少一根第一斜桿， 每組中的第一斜桿互不相交，最內(nèi)側(cè)的第一斜桿連接于中心結(jié)構(gòu)，最外側(cè)的第 一斜桿連接于邊緣結(jié)構(gòu)；各組第二斜桿包括至少一根第二斜桿，每組中的第二 斜桿互不相交，最內(nèi)側(cè)的第二斜桿連接于中心結(jié)構(gòu)，最外側(cè)的第二斜桿連接于 邊緣結(jié)構(gòu)；各組第一斜桿的第一方向和第二斜桿的第二方向在中心結(jié)構(gòu)與邊緣 結(jié)構(gòu)之間互不相交；各組第一斜桿和各組第二斜桿交替布置；在第一和第二斜 桿之間進行連接的索，包括第一層間索，連接各第一斜桿的內(nèi)端點與同組中 內(nèi)側(cè)相鄰的第一斜桿的外端點；第二層間索，連接各第二斜桿的內(nèi)端點與同組 中內(nèi)側(cè)相鄰的第二斜桿的外端點；第一上層索，連接各第一斜桿的內(nèi)端點與橫 向相鄰的第二斜桿的外端點；第二上層索，連接各第一斜桿的內(nèi)端點與所述橫 向相鄰的第二斜桿的同組外側(cè)相鄰的第二斜桿的外端點；第一下層索，連接各 第二斜桿的內(nèi)端點與橫向相鄰的第一斜桿的外端點；第二下層索，連接各第二
斜桿的內(nèi)端點與所述橫向相鄰的第一斜桿的同組外側(cè)相鄰的第一斜桿的外端點。
采用上述第一體系形式的索一桿屋蓋體系，結(jié)構(gòu)的傳力方式與張拉整體結(jié) 構(gòu)相似。體系中拉索和壓桿以特定的拓?fù)潢P(guān)系相互連接，每個節(jié)點上都有一定 數(shù)目的拉索與單根壓桿(僅在中心和邊緣結(jié)構(gòu)處有多根壓桿)。這種結(jié)構(gòu)的自 應(yīng)力實現(xiàn)無需依靠外部支承體系，在其自身的連接過程中，索的受拉力和桿的 受壓力產(chǎn)生了相互作用，各節(jié)點與相連接的拉索、壓桿也產(chǎn)生了相互作用。當(dāng) 每個節(jié)點都實現(xiàn)了拉與壓的平衡，即達到自平衡狀態(tài)后，體系中所有的桿都處 于受壓狀態(tài)，所有的索都處于受拉狀態(tài)，整個體系在自應(yīng)力狀態(tài)下實現(xiàn)了穩(wěn)定 的自平衡。本實用新型的索—桿屋蓋體系安裝完成后是一個獨立的結(jié)構(gòu)，可直
接放置于地面，也可提升一定高度放置于周邊點支承的柱子上或其它下部結(jié)構(gòu) 上，因此該索一桿屋蓋體系是自成一體的，與需要錨固于外部支承體系的預(yù)應(yīng) 力體系有本質(zhì)的區(qū)別。而且，本實用新型的索一桿屋蓋體系第一體系形式采用 連續(xù)受拉、不連續(xù)受壓的傳力方式，充分利用了高強索及鋼桿的材料特性，使 得結(jié)構(gòu)受力合理，整體結(jié)構(gòu)用材少、自重輕。因而，本實用新型的索一桿屋蓋
體系既克服了 Geiger體系和Levy體系依賴外部強大支承的缺點，又具有張拉 整體結(jié)構(gòu)的優(yōu)點。而且，由于該體系采用了特定連接方式的拉索、壓桿布置， 各索、桿構(gòu)件的受力分布均勻。因而，隨著跨度的增加，構(gòu)件的尺寸變化不大， 結(jié)構(gòu)用鋼量及自重隨屋蓋跨度的增加而基本成比例地增加，有利于實現(xiàn)更大跨 度的結(jié)構(gòu)。而且，在工程實際中，本體系可釆用較少類型的構(gòu)件規(guī)格和節(jié)點， 有利于工業(yè)化生產(chǎn)和降低造價。
較佳的是，所述邊緣結(jié)構(gòu)和中心結(jié)構(gòu)分別包括向內(nèi)和向外懸伸的索一桿結(jié) 構(gòu)。所述索一桿結(jié)構(gòu)包括上層和下層拉壓環(huán)、上層和下層壓力環(huán)、斜桿以及 相應(yīng)的連續(xù)設(shè)置的索等。
采用上述結(jié)構(gòu)，由于中心結(jié)構(gòu)和邊緣結(jié)構(gòu)同樣可以采用索一桿結(jié)構(gòu)，這為 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的制作、安裝帶來很大便利。由于本體系采用特定拓?fù)潢P(guān)系的斜桿、 拉索、壓力環(huán)以及拉壓環(huán)的布置，壓力環(huán)和拉壓環(huán)中的壓力與兩受力結(jié)構(gòu)之間 的中間斜桿所受壓力屬于同一量級，所以壓力環(huán)和拉壓環(huán)中的壓桿采用與中間 斜桿規(guī)格相同或相近的桿件即可，不需要巨大的鋼筋混凝土圈梁或預(yù)應(yīng)力混凝 土圈梁，這使得整體結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工安裝大大簡化，十分有利于工業(yè)化生產(chǎn)和 降低造價。
根據(jù)本實用新型的第二體系形式，提供一種雙層索一桿屋蓋體系，該體系
包括連續(xù)受壓的中心結(jié)構(gòu)；連續(xù)受壓的邊緣結(jié)構(gòu)；從中心結(jié)構(gòu)至邊緣結(jié)構(gòu)包 含各沿一方向設(shè)置的多組斜桿，每組斜桿包含有至少一根第一斜桿或至少一根 第二斜桿，其中，所述第一斜桿的內(nèi)端點位于上層，外端點位于下層；所述第 二斜桿的內(nèi)端點位于下層，外端點位于上層；每組中的第一斜桿和第二斜桿首 尾相接地交替設(shè)置，形成鋸齒形布置，最內(nèi)側(cè)的第一或第二斜桿連接于中心結(jié) 構(gòu)，最外側(cè)的第一或第二斜桿連接于邊緣結(jié)構(gòu)；各組斜桿的方向在中心結(jié)構(gòu)與 邊緣結(jié)構(gòu)之間互不相交；相鄰組斜桿的鋸齒形布置是彼此上下倒置的，使各組 斜桿中的第一斜桿與橫向相鄰組的第二斜桿橫向相鄰；在第一和第二斜桿之間
進行連接的索，包括層間索，連接各第一斜桿的內(nèi)端點與橫向相鄰的第二斜 桿的內(nèi)端點；層間索，連接各第一斜桿的外端點與橫向相鄰的第二斜桿的外端 點；上層索，連接各第一斜桿的內(nèi)端點與橫向相鄰的第二斜桿的外端點；上層 索，連接各第一斜桿的內(nèi)端點與橫向相鄰的第二斜桿的同組內(nèi)側(cè)相接的第一斜 桿的內(nèi)端點；下層索，連接各第一斜桿的外端點與橫向相鄰的第二斜桿的內(nèi)端 點；下層索，連接各第一斜桿的外端點與橫向相鄰的第二斜桿的同組外側(cè)相接 的第一斜桿的外端點。
上述第二體系形式的索一桿屋蓋體系不僅兼?zhèn)渖鲜龅谝惑w系形式的各種優(yōu) 點，如不需要錨固于外部支承體系、自應(yīng)力、自平衡、結(jié)構(gòu)受力分布均勻合理 等，還更為經(jīng)濟。由于它采用了既連續(xù)受拉又連續(xù)受壓的傳力方式，而不同于 第一體系采用的連續(xù)受拉、不連續(xù)受壓的傳力方式，其整體用鋼量可以比第一
體系形式有較大幅度減少。
較佳的是，所述邊緣結(jié)構(gòu)和所述中心結(jié)構(gòu)是上層壓力環(huán)和下層壓力環(huán)。
采用上述結(jié)構(gòu)，該第二體系形式的中心和邊緣結(jié)構(gòu)僅是上層壓力環(huán)和下層 壓力環(huán)。相比第一體系形式中采用索一桿形式的中心和邊緣結(jié)構(gòu)，該第二體系 形式的中心和邊緣結(jié)構(gòu)的形式更加簡單，這將給整體結(jié)構(gòu)設(shè)計、構(gòu)件制作、施 工安裝方面帶來更大便利。
不僅如此，無論是上述第一還是第二體系形式，本實用新型的屋蓋體系構(gòu) 件分布規(guī)律性都很強，因而單元可靈活布置，能根據(jù)建筑功能要求設(shè)計成各種 形狀，其應(yīng)用范圍十分廣泛，可適用于會展場館、體育場館、影劇院、機場候 機樓、火車站站屋等大跨度空間結(jié)構(gòu)的建筑。它的上、下層釆用平面或曲面形 式。曲面可為規(guī)則曲面或不規(guī)則曲面，可為凸曲面或凹曲面。其平面投影為橢 圓形、圓形及其它非圓形平面，也可為四邊形及其它多邊形平面。屋蓋體系可 整體閉合，可在中部大開孔，也可由單榀組成多榀屋蓋體系。由于采用層間斜 桿，上、下層的間距可調(diào)整，從而可以根據(jù)設(shè)計需要靈活調(diào)整結(jié)構(gòu)的高跨比， 上、下層可以相互平行，也可不平行。
本實用新型的雙層索一桿屋蓋體系的其它特征和優(yōu)點，將在下文的具體描 述中顯得更加清楚。

圖1為根據(jù)本實用新型第一體系形式的一橢圓平面雙層索-桿屋蓋體系的立 體軸測圖2為圖l所示屋蓋體系的平面圖3為圖1所示屋蓋體系的上層平面圖4為圖1所示屋蓋體系的下層平面圖5為圖1所示屋蓋體系中分布在上、下層之間的拉索、壓桿布置平面圖； 圖6為圖5所示拉索、壓桿布置的四分之一立體軸測圖； 圖7為圖1所示屋蓋體系中間結(jié)構(gòu)斜桿一索的一單元結(jié)構(gòu)的立體軸測圖； 圖8為圖1所示屋蓋體系中間結(jié)構(gòu)斜桿一索與邊界受力結(jié)構(gòu)的一連接單元 的立體軸測圖8A為圖1所示屋蓋體系中間結(jié)構(gòu)斜桿一索與邊界受力結(jié)構(gòu)的另一連接 單元的立體軸測圖9為根據(jù)本實用新型第一體系形式的另一橢圓平面雙層索-桿屋蓋體系的 立體軸測圖10為根據(jù)本實用新型第一體系形式的一橢圓環(huán)形平面雙層索-桿屋蓋體 系的立體軸測圖11為圖IO所示屋蓋體系的平面圖12為根據(jù)本實用新型第一體系形式的另一橢圓環(huán)形平面雙層索-桿屋蓋 體系的立體軸測圖13為根據(jù)本實用新型第一體系形式的另一橢圓環(huán)形平面雙層索-桿屋蓋 體系的立體軸測圖14為根據(jù)本實用新型第一體系形式的一圓形平面雙層索-桿屋蓋體系的 圖15為圖14所示屋蓋體系的平面圖16為根據(jù)本實用新型第一體系形式的另一圓形平面雙層索-桿屋蓋體系 的立體軸測圖17為根據(jù)本實用新型第一體系形式的一圓環(huán)形平面雙層索-桿屋蓋體系
的立體軸測圖18為根據(jù)本實用新型第一體系形式的另一圓環(huán)形平面雙層索-桿屋蓋體 系的立體軸測圖19為一矩形內(nèi)軸線示意圖20為根據(jù)本實用新型第一體系形式的一矩形平面雙層索-桿屋蓋體系的 立體軸測圖21為根據(jù)本實用新型第一體系形式的一中空矩形平面雙層索-桿屋蓋體
系的立體軸測圖22為根據(jù)本實用新型第一體系形式的一正方形平面雙層索-桿屋蓋體系 的立體軸測圖23為根據(jù)本實用新型第一體系形式的一中空正方形平面雙層索-桿屋蓋
體系的立體軸測圖24為根據(jù)本實用新型第二體系形式的另一橢圓平面雙層索-桿屋蓋體系 的立體軸測圖25為圖24所示屋蓋體系的平面圖26為圖24所示屋蓋體系的上層平面圖27為圖24所示屋蓋體系的下層平面圖28為圖24所示屋蓋體系中分布在上、下層之間的拉索、壓桿布置平面
圖29為圖28所示拉索、壓桿布置的四分之一立體軸測圖； 圖30為圖24所示屋蓋體系中間結(jié)構(gòu)斜桿一索的一單元結(jié)構(gòu)的立體軸測圖； 圖31為圖24所示屋蓋體系中間結(jié)構(gòu)斜桿一索與邊界受力結(jié)構(gòu)的一連接單 元的立體軸測圖32為根據(jù)本實用新型第二體系形式的另一橢圓平面雙層索-桿屋蓋體系 的立體軸測圖33為根據(jù)本實用新型第二體系形式的另一橢圓環(huán)形平面雙層索-桿屋蓋 體系的立體軸測圖34為圖33所示屋蓋體系的平面圖35為根據(jù)本實用新型第二體系形式的另一橢圓環(huán)形平面雙層索-桿屋蓋 體系的立體軸測圖36為根據(jù)本實用新型第二體系形式的另一橢圓環(huán)形平面雙層索-桿屋蓋
體系的立體軸測圖37為根據(jù)本實用新型第二體系形式的另一圓形平面雙層索-桿屋蓋體系 的立體軸測圖38為圖37所示屋蓋體系的平面圖39為根據(jù)本實用新型第二體系形式的另一圓形平面雙層索-桿屋蓋體系 的立體軸測圖40為根據(jù)本實用新型第二體系形式的另一圓環(huán)形平面雙層索-桿屋蓋體
系的立體軸測圖41為根據(jù)本實用新型第二體系形式的另一圓環(huán)形平面雙層索-桿屋蓋體
系的立體軸測圖42為根據(jù)本實用新型第二體系形式的另一矩形平面雙層索-桿屋蓋體系
的立體軸測圖43為根據(jù)本實用新型第二體系形式的另一中空矩形平面雙層索-桿屋蓋
體系的立體軸測圖44為根據(jù)本實用新型第二體系形式的另一正方形平面雙層索-桿屋蓋體 系的立體軸測圖45為根據(jù)本實用新型第二體系形式的另一中空正方形平面雙層索-桿屋
蓋體系的立體軸測圖46為本實用新型的一雙層索-桿拱形結(jié)構(gòu)的立體軸測圖。
具體實施方式
下面首先參照圖l一圖23描述根據(jù)本實用新型第一體系形式的雙層索-桿 屋蓋體系的一些較佳實施例。
圖l所示為根據(jù)本實用新型第一體系形式的一橢圓平面雙層索-桿屋蓋體系 的立體軸測圖。應(yīng)注意到，附圖中所示的是一些規(guī)則的結(jié)構(gòu)布置，本領(lǐng)域的技 術(shù)人員在閱讀本說明書后可以理解，該體系同樣可以應(yīng)用于各種不規(guī)則的結(jié)構(gòu) 布置。在屋蓋體系的上層1.1，根據(jù)需要可全部覆蓋或部分覆蓋空間屋面材料。 在本實施例中，下層2.1與上層1.1相互平行，但它們也可以不平行。上、下
21 層之間通過多個斜桿3.1、斜索4.1、及垂直索5.1相連接。屋蓋體系的上、下 層平面圖及桿3.1、索4.1、索5.1的空間布置圖參見圖2至圖6。圖中以較粗 的實線表示壓桿，以較細(xì)的實線表示拉索。對于拉壓環(huán)，因拉力或壓力的位置 取決于實際工程的結(jié)構(gòu)布置與計算結(jié)果，此處拉壓環(huán)均以較粗的實線表示。 圖2為圖1所示屋蓋體系的平面圖，其平面投影為具有長軸X-X、短軸Y-Y 的橢圓平面。 圖3為圖1所示屋蓋體系的上層1.1平面圖。除內(nèi)壓力環(huán)6.1、拉壓環(huán)7、 8 與外壓力環(huán)9.1夕卜，其余網(wǎng)狀線條均為索。 圖4為圖1所示屋蓋體系的下層2.1平面圖。除內(nèi)壓力環(huán)10.1、拉壓環(huán)11、 12與外壓力環(huán)13.1夕卜，其余網(wǎng)狀線條均為索。 圖5為圖l所示屋蓋體系的斜桿3.1、斜索4.1及垂直索5.1布置平面圖。 圖6為圖1所示屋蓋體系的斜桿3.1、斜索4.1及垂直索5.1布置的立體軸 測圖?？紤]到對稱性，圖6僅給出了四分之一的索、桿布置圖。 多個斜桿3.1的上、下端點確定了整個屋蓋體系的上、下層各節(jié)點位置。 這些斜桿3.1包含有(圖5、圖6): (1)沿徑向分布的第一斜桿14.1，它的 上層內(nèi)端點確定了屋蓋體系的上層節(jié)點如15a.l，它的下層外端點確定了屋蓋 體系的下層節(jié)點如16a.l，第一斜桿14.1從上層節(jié)點向外指向下層節(jié)點；(2) 沿徑向分布的第二斜桿17.1，與第一斜桿14.1交替排列分布，它的上層外端 點確定了屋蓋體系的上層節(jié)點如15b.l，它的下層內(nèi)端點確定了屋蓋體系的下 層節(jié)點如16b.l，第二斜桿17.1從上層節(jié)點向內(nèi)指向下層節(jié)點；(3)沿環(huán)向 分布的第一成對內(nèi)環(huán)向斜桿18，各對斜桿18在外端點處相交，確定了屋蓋體 系的一個下層節(jié)點如16c，斜桿18的內(nèi)端點與第二斜桿17*的外端點相連接如 15c，斜桿18從上層節(jié)點向外指向下層節(jié)點；(4)沿環(huán)向分布的第二成對內(nèi) 環(huán)向斜桿19，與第一成對內(nèi)環(huán)向斜桿18交替排列分布，各對斜桿19在外端 點處相交，確定了屋蓋體系的一個上層節(jié)點如15d，斜桿19的內(nèi)端點與第一 斜桿14*的外端點相連接如16d，斜桿19從上層節(jié)點向內(nèi)指向下層節(jié)點；(5) 沿環(huán)向分布的第一成對外環(huán)向斜桿20，各對斜桿20在內(nèi)端點處相交，確定了 屋蓋體系的一個上層節(jié)點如15e，斜桿20的外端點與第二斜桿17#的內(nèi)端點相 連接如16e，斜桿20從上層節(jié)點向外指向下層節(jié)點；(6)沿環(huán)向分布的第二 成對外環(huán)向斜桿21，與第一成對外環(huán)向斜桿20交替排列分布，各對斜桿21 在內(nèi)端點處相交，確定了屋蓋體系的一個下層節(jié)點如16f，斜桿21的外端點 與第一斜桿14#的內(nèi)端點相連接如15f，斜桿21從上層節(jié)點向內(nèi)指向下層節(jié)點。 多個斜索4.1的上端點連接斜桿3.1的上層端點，下端點連接相鄰斜桿3.1 的下層端點。這些斜索包含有七種情況(圖5、圖6):
(1) 沿徑向分布的第一層間索，如22等，從上層節(jié)點向外指向下層節(jié)點。 它的連接有三種(a)層間索22*，上端點連接第一斜桿14.1的上層內(nèi)端點 如15a.l，下端點連接與該第一斜桿14.1相鄰的第一成對內(nèi)環(huán)向斜桿18的下 層外端點如16c; (b)層間索22,上端點連接第一斜桿14'.1的上層內(nèi)端點如 15a'.l，下端點連接與該第一斜桿14'.1相鄰的另一第一斜桿14.1的下層外端 點如16a.l; (c)層間索22#，上端點連接第一成對外環(huán)向斜桿20的上層內(nèi) 端點如15e，下端點連接與該斜桿20相鄰的第一斜桿14".l的下層外端點如 16a".l。
(2) 沿徑向分布的第二層間索，如23等，沿上層節(jié)點向內(nèi)指向下層節(jié)點， 并且與第一層間索交替排列分布。它的連接有三種(a)層間索23*，上端 點連接第二成對內(nèi)環(huán)向斜桿19的上層外端點如15d，下端點連接與該斜桿19 相鄰的第二斜桿17.1的下層內(nèi)端點如16b.l; (b)層間索23，上端點連接第 二斜桿17.1的上層外端點如15b.l，下端點連接與該第二斜桿17.1相鄰的另一 第二斜桿17'.1的下層內(nèi)端點如16b'.l; (c)層間索23#，上端點連接第二斜 桿17".l的上層外端點如15b".l，下端點連接與該第二斜桿17".l相鄰的第二 成對外環(huán)向斜桿21的下層內(nèi)端點如16f。
(3) 沿橢圓長軸中心線分布的中心斜索24.1，上端點連接第一斜桿14$.l 的上層內(nèi)端點如15c'.l，下端點連接與該第一斜桿14$.l橫向相鄰的第二斜桿 17$.l的下層內(nèi)端點如16d'.l，中心斜索24.1呈鋸齒形分布。
(4) 沿環(huán)向分布的內(nèi)環(huán)向斜索，如25.1等，呈鋸齒形分布，它的連接有 兩種(a)內(nèi)環(huán)向斜索25.1，上端點連接第二斜桿17$.l與第一斜桿14*的上 層相交點如15g，下端點連接與該第二斜桿17$.l橫向相鄰的第一斜桿14$.l 與第二斜桿17*的下層相交點如16 g; (b)內(nèi)環(huán)向斜索25'.1，上端點連接第 二斜桿17*的上層外端點如15c，下端點連接與該第二斜桿17*橫向相鄰的第
一斜桿14*的下層外端點如16d。
(5) 沿環(huán)向分布的內(nèi)環(huán)向斜索26，上端點連接第二成對內(nèi)環(huán)向斜桿19的 上層外端點如15d，下端點連接與該斜桿19相鄰的第一成對內(nèi)環(huán)向斜桿18的 下層外端點如16c，內(nèi)環(huán)向斜索26呈鋸齒形分布。
(6) 沿環(huán)向分布的外環(huán)向斜索27，上端點連接第一成對外環(huán)向斜桿20的 上層內(nèi)端點如15e，下端點連接與該斜桿20相鄰的第二成對外環(huán)向斜桿21的 下層內(nèi)端點如16f，外環(huán)向斜索27呈鋸齒形分布。
(7) 沿環(huán)向分布的外環(huán)向斜索，如28等，呈鋸齒形分布，它的連接有兩 種(a)外環(huán)向斜索28,上端點連接第一斜桿14#的上層內(nèi)端點如15f，下端 點連接與該第一斜桿14#相鄰的第二斜桿17#的下層內(nèi)端點如16e; (b)外環(huán) 向斜索28'，上端點連接第二斜桿17#的上層外端點如15h，下端點連接與該第 二斜桿17#橫向相鄰的第一斜桿14#的下層外端點如16h。
在上層的壓力環(huán)及拉壓環(huán)有(圖3，節(jié)點編號見圖6) : (1)內(nèi)壓力環(huán)6.1， 包括首尾連接的多根壓桿，這些壓桿的兩端分別連接第二斜桿17$.1與第一斜 桿14*的上層兩個相鄰相交點如15g和15i; (2)拉壓環(huán)7，包括首尾連接的 多根壓桿和拉索，這些構(gòu)件的一端連接第一斜桿14.1的上層內(nèi)端點如15a.l， 另一端連接與該第一斜桿14.1相鄰的第一成對內(nèi)環(huán)向斜桿18中的斜桿與第二 斜桿17*的上層相交點如15c，及兩端分別連接第二斜桿17*的上層兩個相鄰 外端點如15c和15d'.l; (3)拉壓環(huán)8，包括首尾連接的多根壓桿和拉索，這 些構(gòu)件的一端連接第二斜桿17".1的上層外端點如15b".l，另一端連接與該第 二斜桿17".1相鄰的第二成對外環(huán)向斜桿21中的斜桿與第一斜桿14#的上層相 交點如15f,及兩端分別連接第一斜桿14#的上層兩個相鄰內(nèi)端點如15f和15e';
(4)外壓力環(huán)9.1，包括首尾連接的多根壓桿，這些壓桿的兩端分別連接第二 斜桿17#的上層兩個相鄰?fù)舛它c如15h和15j。
在下層的壓力環(huán)及拉壓環(huán)有(圖4，節(jié)點編號見圖6) : (1)內(nèi)壓力環(huán)10.1， 包括首尾連接的多根壓桿，這些壓桿的兩端分別連接第一斜桿14$.1與第二斜 桿17*的下層兩個相鄰相交點如16g和16i; (2)拉壓環(huán)11，包括首尾連接的 多根壓桿和拉索，這些構(gòu)件的一端連接第二斜桿17.1的下層內(nèi)端點如16b.l， 另一端連接與該斜桿17.1相鄰的第二成對內(nèi)環(huán)向斜桿19中的斜桿與第一斜桿
14*的下層相交點如16d，及兩端分別連接第一斜桿14*的下層兩個相鄰?fù)舛它c 如16d和16c".l; (3)拉壓環(huán)12，包括首尾連接的多根壓桿和拉索，這些構(gòu) 件的一端連接第一斜桿14".1的下層外端點如16a".l，另一端連接與該第一斜 桿14".1相鄰的'第一成對外環(huán)向斜桿20中的斜桿與第二斜桿17#的下層相交點 如16e，及兩端分別連接第二斜桿17#的下層兩個相鄰內(nèi)端點如16e和16f';
(4)外壓力環(huán)13.1，包括首尾連接的多根壓桿，這些壓桿的兩端分別連接第 一斜桿14#的下層兩個相鄰?fù)舛它c如16h和16j。
垂直索5.1連接斜桿位于上、下層橢圓長軸中心線上的點。這些垂直索包 含有(圖5、圖6):垂直索29.1，上端點連接第一斜桿14$'.1的上層內(nèi)端點 如15k.l，下端點連接與該第一斜桿14$'.1橫向相鄰的第二斜桿17$'.1的下層 內(nèi)端點如16k.l。
上層索將斜桿3.1的上層端點相互連接并呈網(wǎng)狀分布，這些索包含有五種 情況(圖3，節(jié)點編號見圖6):
(1) 上層中心拉索30.1，兩端分別連接第一斜桿14$.1位于橢圓長軸中心 線上的上層內(nèi)端點如15c'.l和15d"。
(2) 上層索如31等，其連接有六種(a)上層索31$.1，內(nèi)端點連接第 一斜桿14$.1的上層內(nèi)端點如15c'.l，外端點連接與該第一斜桿14$.1橫向相 鄰的第二斜桿17$.1的上層外端點如15g (15i) ; (b)上層索3P，內(nèi)端點連 接第一斜桿14*與第二斜桿17$.1的上層相交點如15g，外端點連接與該第一 斜桿14*橫向相鄰的第二斜桿17*的上層外端點如15c (15d'.l) ; (c)上層 索31'.1，外端點連接第二斜桿17.1的上層外端點如15b.l，內(nèi)端點連接與該第 二斜桿17.1相鄰的第一成對內(nèi)環(huán)向斜桿18中的斜桿的上層內(nèi)端點如15c; (d) 上層索31.1，內(nèi)端點連接第一斜桿14.1的上層內(nèi)端點如15a.l，外端點連接與 該第一斜桿14」橫向相鄰的第二斜桿17.1的上層外端點如15b.l; (e)上層 索31"，內(nèi)端點連接第一斜桿14".1的上層內(nèi)端點如15a".l，外端點連接與該 第一斜桿14".1相鄰的第二成對外環(huán)向斜桿21中的斜桿的上層外端點如15f;
(f)上層索31弁，內(nèi)端點連接第一斜桿14#的上層內(nèi)端點如15f，外端點連接 與該第一斜桿14'#橫向相鄰的第二斜桿17#的上層外端點如15h (15j)。
(3) 上層索32，外端點連接第二成對內(nèi)環(huán)向斜桿19的上層外端點如15d，
內(nèi)端點連接與該斜桿19相鄰的第一成對內(nèi)環(huán)向斜桿18中的斜桿的上層內(nèi)端點 如15c。
(4) 上層索33，內(nèi)端點連接第一斜桿14.1的上層內(nèi)端點如15a.l，外端點 連接與該第一斜桿14.1橫向相鄰的第二斜桿17.1的同組外側(cè)相鄰的第二斜桿 17'.1的上層外端點如15b'.l。
(5) 上層索34，內(nèi)端點連接第一成對外環(huán)向斜桿20的上層內(nèi)端點如15e， 外端點連接與該斜桿20相鄰的第二成對外環(huán)向斜桿21中的斜桿的上層外端點 如15f。
下層索將斜桿3.1的下層端點相互連接并呈網(wǎng)狀分布，這些索包含有五種 情況(圖4，節(jié)點編號見圖6):
(1) 下層中心拉索索35.1，兩端分別連接第二斜桿17$.1位于橢圓長軸中 心線上的下層內(nèi)端點如16c'.l和16d'.l。
(2) 下層索如36等，其連接有六種(a)下層索36$.1，內(nèi)端點連接第 二斜桿17$.1的下層內(nèi)端點如16d'.l，外端點連接與該第二斜桿17$.1橫向相 鄰的第一斜桿14$.1的下層外端點如16g; (b)下層索36*，內(nèi)端點連接第二 斜桿17*與第一斜桿14$.1的下層相交點如16g，外端點連接與該第二斜桿17* 橫向相鄰的第一斜桿14*的下層外端點如16d (16c".l) ; (c)下層索36'.1， 外端點連接第一斜桿14.1的下層外端點如16a.l，內(nèi)端點連接與該第一斜桿 14.1相鄰的第二成對內(nèi)環(huán)向斜桿19中的斜桿的下層內(nèi)端點如16d; (d)下層 索36.1，內(nèi)端點連接第二斜桿17.1的下層內(nèi)端點如16b.l，外端點連接與該第 二斜桿17.1橫向相鄰的第一斜桿14.1的下層外端點如16a.l; (e)下層索36"， 內(nèi)端點連接第二斜桿17".1的下層內(nèi)端點如16b".l，外端點連接與該第二斜桿 17".1相鄰的第一成對外環(huán)向斜桿20中的斜桿的下層外端點如16e; (f)下層 索36#，內(nèi)端點連接第二斜桿17#的下層內(nèi)端點如16e，外端點連接與該第二 斜桿17#橫向相鄰的第一斜桿14#的下層外端點如16h。
(3) 下層索37，外端點連接第一成對內(nèi)環(huán)向斜桿18的下層外端點如16c， 內(nèi)端點連接與該斜桿18相鄰的第二成對內(nèi)環(huán)向斜桿19中的斜桿的下層內(nèi)端點 如16d。
(4) 下層索38，內(nèi)端點連接第二斜桿17.1的下層內(nèi)端點如16b.l，外端點
連接與該第二斜桿17.1橫向相鄰的第一斜桿14.1的同組外側(cè)相鄰的第一斜桿 14'.1的下層外端點如16a'.l。
(5)下層索39，內(nèi)端點連接第二成對外環(huán)向斜桿21的下層內(nèi)端點如16f， 外端點連接與該斜桿21相鄰的第一成對外環(huán)向斜桿20中的斜桿的下層外端點 如16e。
從上面的描述中可以看到，根據(jù)本實用新型第一體系形式的索一桿屋蓋體 系包括分別布置在其中心處和邊緣處的連續(xù)受壓的結(jié)構(gòu)，而在其間分布著多組 斜桿，同組和不同組的斜桿與斜桿之間互不相交，而在斜桿之間設(shè)置連續(xù)的索， 形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。在上述的實施例中，(1)中心結(jié)構(gòu)包括拉壓環(huán)7、 11， 成對的環(huán)向斜桿18、 19，第一層間索22*，第二層間索23*，環(huán)向斜索25'.1、 26，以及上層索31'.1、 32和下層索36'.1、 37，并且，由于該實施例是中心封 閉的結(jié)構(gòu)，所以在拉壓環(huán)7、 11內(nèi)側(cè)還包括壓力環(huán)6.1、 10.1，第一斜桿14$.1 (14$'.1， 14*)，第二斜桿17$.1 (17$'.1， 17"，中心斜索24.1，環(huán)向斜索 25.1，上層索30.1， 31$.1 (31*)，以及下層索35.1， 36$.1 (36*)和垂直索 29.1; (2)所述邊緣結(jié)構(gòu)包括拉壓環(huán)8、 12，壓力環(huán)9.1、 13.1，成對的環(huán) 向斜桿20、 21，第一斜桿14#，第二斜桿17#，第一層間索22#，第二層間索 23#，環(huán)向斜索27、 28 (28')，以及上層索31" (31#) 、 34和下層索36" (36#)、 39; (3)多組互不相交的第一斜桿14.1 (14'.1、 14".1)、第二斜桿17.1 (17'.1、
沿徑向分布在所述中心結(jié)構(gòu)與邊緣結(jié)構(gòu)之間，并通過第一層間索22、 第二層間索23以及上層索31.1、 33和下層索36.1、 38相連接。
在本實施例中，中心結(jié)構(gòu)和邊緣結(jié)構(gòu)采用的是一種較佳的索一桿結(jié)構(gòu)形式， 但本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，它們也可以采用其它形式的結(jié)構(gòu)，如環(huán)向的桁 架或者雙層的混凝土環(huán)形結(jié)構(gòu)。不過，由于本屋蓋體系采用特定拓?fù)潢P(guān)系的拉 索、壓桿布置，壓桿提供各內(nèi)部節(jié)點的壓力，節(jié)點所需拉力則由相交于該節(jié)點 的各拉索提供，每個內(nèi)部節(jié)點均可實現(xiàn)各自的拉壓平衡，邊緣結(jié)構(gòu)的內(nèi)力僅需 平衡邊緣節(jié)點的內(nèi)應(yīng)力，而在邊緣節(jié)點上均連接有內(nèi)部壓桿，內(nèi)部壓桿提供節(jié) 點所需的部分壓力，不足部分則由邊緣結(jié)構(gòu)提供，節(jié)點所需的拉力由拉索提供。 由于邊緣結(jié)構(gòu)對整體結(jié)構(gòu)的貢獻在于提供部分邊緣剛度，不同于Geiger體系 和Levy體系的邊緣結(jié)構(gòu)需平衡整個體系的內(nèi)拉力，也就無需像二者那樣采用
巨大的鋼筋混凝土圈梁或預(yù)應(yīng)力混凝土圈梁。
圖7為圖l所示屋蓋體系的中間結(jié)構(gòu)斜桿一索的一單元結(jié)構(gòu)的立體軸測圖。
圖8為圖1所示屋蓋體系的中間結(jié)構(gòu)斜桿一索與邊界結(jié)構(gòu)(該邊界結(jié)構(gòu)可以是 中心或邊緣結(jié)構(gòu)，其基本形式是相同的。圖中僅以邊緣結(jié)構(gòu)為例)的一連接單 元的立體軸測圖。如人們可以理解的，圖l所示屋蓋體系的中間結(jié)構(gòu)斜桿一索 與邊界結(jié)構(gòu)的連接單元也可以采用圖8A所示的形式。相比圖8中所示的結(jié)構(gòu)， 該圖8A中的邊界結(jié)構(gòu)的連接單元在邊界結(jié)構(gòu)中不包括第一斜桿和第二斜桿， 且相應(yīng)地不設(shè)置拉壓環(huán)。這里與圖3-圖6所示屋蓋體系中相同的單元采用相 同的編號。從上面的描述中可以看到，圖1所示的屋蓋體系正是由這些單元按 一定的規(guī)律排列而成的。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的，當(dāng)釆用不同的排列 方式時，這些單元可形成如下所述的或其它形狀的結(jié)構(gòu)體系。而且，中間結(jié)構(gòu) 斜桿—索單元結(jié)構(gòu)也可以不是布置在中心和邊緣結(jié)構(gòu)之間，而是布置在相對側(cè)
的兩個邊界結(jié)構(gòu)之間。
圖9所示為根據(jù)本實用新型第一體系形式的另一橢圓平面雙層索-桿屋蓋體 系的立體軸測圖。該屋蓋體系的上、下層由內(nèi)向外各有四圈壓力環(huán)及四圈拉壓 環(huán)，以及與壓力環(huán)和拉壓環(huán)相對應(yīng)的有第一斜桿、第二斜桿、成對環(huán)向斜桿、 環(huán)向斜索、第一層間索、第二層間索、上層索及下層索，結(jié)構(gòu)布置方法與圖l 所示屋蓋體系相同，只是結(jié)構(gòu)跨度增大，索、桿數(shù)量也相應(yīng)增加，并增加了兩 圈內(nèi)壓力環(huán)、兩圈拉壓環(huán)及相應(yīng)的第一斜桿、第二斜桿、成對環(huán)向斜桿、環(huán)向 斜索、第一層間索、第二層間索、上層索及下層索。
圖10所示為根據(jù)本實用新型第一體系形式的一橢圓環(huán)形平面雙層索-桿屋 蓋體系的立體軸測圖。在屋蓋體系的上層101.1，僅在環(huán)形空間覆蓋屋面材料， 環(huán)形中央為橢圓形大開孔。這種屋蓋體系適用于露天體育場的建設(shè)，觀眾席上 方架設(shè)防雨棚，運動場上方為露天開放式。
圖11為圖IO所示屋蓋體系的平面圖，其平面投影為具有長軸X-X、短軸 Y-Y的橢圓環(huán)形平面。它的結(jié)構(gòu)布置方法與圖1相同，只是去掉了圖1中上層 內(nèi)壓力環(huán)6.1及下層內(nèi)壓力環(huán)10.1以內(nèi)的索、桿部分。這里與圖1所述屋蓋體 系相似的單元采用相似的編號，僅在圖1的編號基礎(chǔ)上加100，如圖1中的編 號1.1在圖10中則為101.1。該屋蓋體系包含相互平行的上層101.1及下層102.1 (圖10)。多個斜桿 103.1 (圖10)確定了整個屋蓋體系的上、下層各節(jié)點位置。這些斜桿包含有 (圖ll):沿徑向分布的第一斜桿114.1 (114'.1、 114".1， 114*， 114#)，沿 徑向分布的第二斜桿117.1 (117'.1、 117".1， 117*， 117#)，沿環(huán)向分布的成 對內(nèi)環(huán)向斜桿118、 119，沿環(huán)向分布的成對外環(huán)向斜桿120、 121。 多個斜索104.1 (圖10) —端連接斜桿103.1的上層端點，另一端連接相鄰 斜桿103.1的下層端點。這些斜索包含有(圖11):沿徑向分布的第一層間索 122 (122*、 122#)，沿徑向分布的第二層間索123 ( 123*、 123#)，沿環(huán)向 分布的內(nèi)環(huán)向斜索125.1、 125'.1、 126 (圖10、圖11)，沿環(huán)向分布的外環(huán)向 斜索127、 128 (128，)(圖10、圖11)。 上層101.1包含內(nèi)壓力環(huán)106.1 (圖10、圖11)、外壓力環(huán)109.1 (圖11) 及分布在內(nèi)、外壓力環(huán)之間的拉壓環(huán)107、 108 (圖11)，和上層索(圖10) 131.1 (131*， 131'.1、 131"， 131#) 、 132-134。下層102包含內(nèi)壓力環(huán)110.1 (圖10、圖11)、外壓力環(huán)113.1 (圖11)及分布在內(nèi)、外壓力環(huán)之間的拉 壓環(huán)111、 112 (圖11)，和下層索(圖10) 136.1 (136*， 136'.1、 136"， 136#)、 137-139。 以上各單元間的連接關(guān)系與圖1所示結(jié)構(gòu)各單元間的連接關(guān)系相同。 圖12所示為根據(jù)本實用新型第一體系形式的另一橢圓環(huán)形平面雙層索-桿 屋蓋體系的立體軸測圖。該屋蓋體系布置方法與圖IO所示屋蓋體系相同，壓 力環(huán)與拉壓環(huán)也都是內(nèi)、外兩圈，只是因為結(jié)構(gòu)跨度增大，索、桿數(shù)量也相應(yīng) 增加。 圖13所示為根據(jù)本實用新型第一體系形式的另一橢圓環(huán)形平面雙層索-桿 屋蓋體系的立體軸測圖。在屋蓋體系的上、下層，由內(nèi)向外分別有三圈壓力環(huán) 及三圈拉壓環(huán)，結(jié)構(gòu)布置方法與圖IO所示屋蓋體系相同，只是因為結(jié)構(gòu)跨度 增大，索、桿數(shù)量也相應(yīng)增加，且增加了一圈中間壓力環(huán)、 一圈中間拉壓環(huán)及 相應(yīng)的第一斜桿、第二斜桿、成對環(huán)向斜桿、環(huán)向斜索、第一層間索、第二層 間索、以及上層索和下層索。 圖14所示為根據(jù)本實用新型第一體系形式的一圓形平面雙層索-桿屋蓋體 系的立體軸測圖。圖15為結(jié)構(gòu)平面圖。該結(jié)構(gòu)布置方法與圖1所示屋蓋體系
相同，只是將圖l所示屋蓋體系的長、短軸設(shè)為軸長相等，即在內(nèi)壓力環(huán)之內(nèi) 只有一個中心垂直索。
圖16所示為根據(jù)本實用新型第一體系形式的另一圓形平面雙層索-桿屋蓋 體系的立體軸測圖。在屋蓋體系的上、下層，由內(nèi)向外分別有四圈壓力環(huán)及四 圈拉壓環(huán)，結(jié)構(gòu)布置方法與圖14所示屋蓋體系相同，只是因為結(jié)構(gòu)跨度增大， 索、桿數(shù)量也相應(yīng)增加，而且增加了兩圈內(nèi)壓力環(huán)、兩圈內(nèi)拉壓環(huán)及相應(yīng)的第 一斜桿、第二斜桿、成對環(huán)向斜桿、環(huán)向斜索、第一層間索、第二層間索、以 及上層索和下層索。
圖17所示為根據(jù)本實用新型第一體系形式的一圓環(huán)形平面雙層索-桿屋蓋 體系的立體軸測圖。該屋蓋體系布置方法與圖12所示屋蓋體系相同，只是將 圖12所示屋蓋體系的長、短軸設(shè)為軸長相等。
圖18所示為根據(jù)本實用新型第一體系形式的另一圓環(huán)形平面雙層索-桿屋 蓋體系的立體軸測圖。在屋蓋體系的上、下層，由內(nèi)向外分別有三圈壓力環(huán)及 三圈拉壓環(huán)，結(jié)構(gòu)布置方法與圖17所示屋蓋體系相同，只是增加了一圈內(nèi)壓 力環(huán)、 一圈內(nèi)拉壓環(huán)及相應(yīng)的第一斜桿、第二斜桿、成對環(huán)向斜桿、環(huán)向斜索、 第一層間索、第二層間索、以及上層索和下層索。
圖19所示為一矩形平面的內(nèi)軸線示意圖。虛線201、 202將矩形A分為三 部分，中間部分為矩形B，矩形B兩端各與半個正方形(Cl、 C2部分)組合， 兩端半個正方形沿45°方向的對角線(線段203-206)與中間矩形B沿矩形A 長邊方向的中軸線(線段207)共同組成了矩形的內(nèi)軸線。
圖20所示為根據(jù)本實用新型第一體系形式的一矩形平面雙層索-桿屋蓋體 系的立體軸測圖。該屋蓋體系包含相互平行的上、下兩層。多個斜桿的上、下 端點確定了整個屋蓋體系的上、下層各節(jié)點位置。這些斜桿包含有(1)分 別沿縱、橫向(與矩形長、短邊平行的方向，以下同)交替排列分布的第一、 第二斜桿，第一斜桿沿上層節(jié)點向外指向下層節(jié)點，第二斜桿沿上層節(jié)點向內(nèi) 指向下層節(jié)點；(2)沿矩形四周分布的周邊成對斜桿；(3)沿內(nèi)軸線方向分 布的軸向成對斜桿。
多個索上端點連接斜桿的上層端點，下端點連接相鄰斜桿的下層端點。這 些索包含有(1)沿縱、橫向交替排列分布的第一、第二層間索。第一層間索連接同組相鄰的第一斜桿的上、下層端點，及連接第一斜桿與相鄰周邊成對
斜桿、軸向成對斜桿的上、下層端點，第一層間索沿上層節(jié)點向外指向下層節(jié) 點；第二層間索連接同組相鄰的第二斜桿的上、下層端點，及連接第二斜桿與
相鄰周邊成對斜桿、軸向成對斜桿的上、下層端點，第二層間索沿上層節(jié)點向
內(nèi)指向下層節(jié)點；(2)沿矩形四周分布的周邊層間斜索，包含三種情況連
接周邊成對斜桿的相鄰內(nèi)端點，連接邊緣結(jié)構(gòu)中第一、第二斜桿的相鄰內(nèi)端點 (部分與周邊成對斜桿的外端點相連接)，連接該邊緣結(jié)構(gòu)中第一、第二斜桿
的相鄰?fù)舛它c；(3)沿內(nèi)軸線方向分布的軸向?qū)娱g斜索，包含三種情況連
接軸向成對斜桿的相鄰?fù)舛它c，連接中心結(jié)構(gòu)中第一、第二斜桿的相鄰?fù)舛它c (部分與軸向成對斜桿的內(nèi)端點相連接)，連接該中心結(jié)構(gòu)中第一、第二斜桿 的相鄰內(nèi)端點。
在屋蓋體系的上、下層內(nèi)，分別包含內(nèi)軸線方向的壓桿和拉索、矩形四周
壓力邊、矩形四周拉壓邊及網(wǎng)狀索。網(wǎng)狀索包含有(1)連接相鄰第一斜桿 與第二斜桿的索；(2)連接相鄰第一斜桿與周邊成對斜桿的索；(3)連接相 鄰第二斜桿與周邊成對斜桿的索；(4)連接相鄰第一斜桿與軸向成對斜桿的 索；(5)連接相鄰第二斜桿與軸向成對斜桿的索；(6)連接相鄰周邊成對斜 桿的索；(7)連接相鄰軸向成對斜桿的索。
在本實施例中，沿內(nèi)軸線方向分布的軸向成對斜桿及其相關(guān)索、桿構(gòu)成連 續(xù)受壓的中心結(jié)構(gòu)，沿矩形四周分布的周邊成對斜桿及其相關(guān)的索、桿構(gòu)成連 續(xù)受壓的邊緣結(jié)構(gòu)，而多組不連續(xù)的斜桿和連續(xù)的索在它們之間的布置形式與 前述圖中第一體系形式的實施例是類似的，只是各組斜桿是沿平行于矩形長、 短邊的方向排列的。
圖21所示為一中空矩形平面雙層索-桿屋蓋體系的立體軸測圖。內(nèi)矩形四 個角的點與對應(yīng)外矩形四個角的點的連線，組成了屋蓋體系的對角線。
該屋蓋體系包含相互平行的上、下兩層。多個斜桿的上、下端點確定了整 個屋蓋體系的上、下層各節(jié)點位置。這些斜桿包含有(1)沿縱、橫向交替 排列分布的第一、第二斜桿；第一斜桿沿上層節(jié)點向外指向下層節(jié)點，第二斜 桿沿上層節(jié)點向內(nèi)指向下層節(jié)點；(2)沿內(nèi)矩形四周分布的內(nèi)周邊成對斜桿; (3)沿外矩形四周分布的外周邊成對斜桿；(4)沿對角線方向分布的對角成
對斜桿。
多個索上端點連接斜桿的上層端點，下端點連接相鄰斜桿的下層端點。這 些索包含有(1)沿縱、橫向交替排列分布的第一、第二層間索。第一層間 索連接同組相鄰的第一斜桿的上、下層端點，及連接相鄰第一斜桿與內(nèi)周邊成 對斜桿(及外周邊成對斜桿、對角成對斜桿)的上、下層端點，第一層間索沿 上層節(jié)點向外指向下層節(jié)點；第二層間索連接同組相鄰的第二斜桿的上、下層 端點，及連接相鄰第二斜桿與內(nèi)周邊成對斜桿(及外周邊成對斜桿、對角成對 斜桿)的上、下層端點，第二層間索沿上層節(jié)點向內(nèi)指向下層節(jié)點；(2)沿 內(nèi)矩形四周分布的內(nèi)周邊層間斜索，包含三種情況連接相鄰內(nèi)周邊成對斜桿 的外端點，連接中心結(jié)構(gòu)中第一、第二斜桿的相鄰?fù)舛它c(部分與內(nèi)周邊成對
斜桿的內(nèi)端點相連接)，連接該中心結(jié)構(gòu)中第一、第二斜桿的相鄰內(nèi)端點；(3)
沿外矩形四周分布的外周邊層間斜索，包含三種情況連接相鄰?fù)庵苓叧蓪π?桿的內(nèi)端點，連接邊緣結(jié)構(gòu)中第一、第二斜桿的相鄰內(nèi)端點(部分與外周邊成 對斜桿的外端點相連接)，連接該邊緣結(jié)構(gòu)中第一、第二斜桿的相鄰?fù)舛它c；
(4) 沿對角線分布的對角層間斜索，包含三種情況連接相鄰對角成對斜桿
的外端點，連接對角線結(jié)構(gòu)中第一、第二斜桿的相鄰?fù)舛它c(部分與對角成對 斜桿的內(nèi)端點相連接)，連接該對角線結(jié)構(gòu)中第一、第二斜桿的相鄰內(nèi)端點。 在屋蓋體系的上、下層內(nèi)，分別包含對角線方向的壓桿和拉索、內(nèi)矩形壓 力邊、內(nèi)矩形拉壓邊、外矩形拉壓邊、外矩形壓力邊及網(wǎng)狀索。這些網(wǎng)狀索包
含有(1)連接相鄰第一斜桿與第二斜桿的索；(2)連接相鄰第一斜桿與內(nèi) 周邊成對斜桿、外周邊成對斜桿的索；(3)連接相鄰第二斜桿與內(nèi)周邊成對 斜桿、外周邊成對斜桿的索；(4)連接相鄰第一斜桿與對角成對斜桿的索；
(5) 連接相鄰第二斜桿與對角成對斜桿的索；(6)連接相鄰內(nèi)周邊成對斜桿 的索；(7)連接相鄰?fù)庵苓叧蓪π睏U的索；(8)連接相鄰對角成對斜桿的索。
圖22所示為根據(jù)本實用新型第一體系形式的一正方形平面雙層索-桿屋蓋 體系的立體軸測圖。該結(jié)構(gòu)布置方法與圖20所示屋蓋體系相同，只是將圖20 所示矩形平面的長、短邊設(shè)為長度相等。
圖23所示為一中空正方形平面雙層索-桿屋蓋體系的立體軸測圖。該結(jié)構(gòu) 布置方法與圖21所示屋蓋體系相同，只是將圖21所示中空矩形平面的長、短
邊設(shè)為長度相等。
現(xiàn)參照圖24—圖45描述根據(jù)本實用新型第二體系形式的雙層索-桿屋蓋體 系的一些較佳實施例。
圖24所示為根據(jù)本實用新型第二體系形式的一橢圓平面雙層索-桿屋蓋體 系的立體軸測圖。應(yīng)注意到，附圖中所示的是一些規(guī)則的結(jié)構(gòu)布置，本領(lǐng)域的 技術(shù)人員在閱讀本說明書后可以理解，該體系同樣可以應(yīng)用于各種不規(guī)則的結(jié) 構(gòu)布置。在屋蓋體系的上層1.2，根據(jù)需要可全部覆蓋或部分覆蓋空間屋面材 料。在本實施例中，下層2.2與上層1.2相互平行，但它們也可以不平行。上、 下層之間通過多個斜桿3.2、斜索4.2、及垂直索5.2相連接。屋蓋體系的上、 下層平面圖及桿3.2、索4.2、索5.2的空間布置圖參見圖25至圖29。圖中以 較粗的實線表示壓桿，以較細(xì)的實線表示拉索。
圖25為圖24所示屋蓋體系的平面圖，其平面投影為具有長軸X-X、短軸 Y-Y的橢圓平面。
圖26為圖24所示屋蓋體系的上層1.2平面圖。除中心壓桿30.2、內(nèi)壓力 環(huán)6.2和外壓力環(huán)9.2外，其余網(wǎng)狀線條均為索。
圖27為圖24所示屋蓋體系的下層2.2平面圖。除中心壓桿35.2、內(nèi)壓力 環(huán)10.2和外壓力環(huán)13.2外，其余網(wǎng)狀線條均為索。
圖28為圖24所示屋蓋體系的斜桿3.2、斜索4.2及垂直索5.2布置平面圖。
圖29為圖24所示屋蓋體系的斜桿3.2、斜索4.2及垂直索5.2布置的立體 軸測圖?？紤]到對稱性，圖29僅給出了四分之一的索、桿布置圖。
多個斜桿3.2的上、下端點確定了整個屋蓋體系的上、下層各節(jié)點位置。 這些斜桿3.2包含有(圖28、圖29) : (1)沿徑向分布的第一斜桿14.2，它 的上層內(nèi)端點確定了屋蓋體系的上層節(jié)點如15a.2，它的下層外端點確定了屋 蓋體系的下層節(jié)點如16&2,第一斜桿14.2從上層節(jié)點向外指向下層節(jié)點；(2) 沿徑向分布的第二斜桿17.2，與橫向相鄰的第一斜桿14.2交替排列分布，它 的上層外端點確定了屋蓋體系的上層節(jié)點如15b.2，它的下層內(nèi)端點確定了屋 蓋體系的下層節(jié)點如16b.2，第二斜桿17.2從上層節(jié)點向內(nèi)指向下層節(jié)點。第 二斜桿還與第一斜桿沿同一徑向交替排列并首尾連接呈鋸齒形分布，如同一徑
向的第一斜桿14.2與第二斜桿17'.2相交于節(jié)點15a.2。
多個斜索4.2的上端點連接斜桿3.2的上層端點，下端點連接相鄰斜桿3.2 的下層端點。這些斜索包含有兩種情況(圖28、圖29):
(1) 沿橢圓長軸中心線分布的中心斜索24.2，上端點連接第一斜桿14$.2 的上層內(nèi)端點如15a'.2，下端點連接與該第一斜桿14$.2橫向相鄰的第二斜桿 17$.2的下層內(nèi)端點如16b'.2，中心斜索24.2呈鋸齒形分布。
(2) 沿環(huán)向分布的環(huán)向斜索如25.2等，呈鋸齒形分布，其連接有兩種
(a) 環(huán)向斜索25.2，上端點連接第一斜桿14.2的上層內(nèi)端點如15a.2，下端 點連接與該第一斜桿14.2橫向相鄰的第二斜桿17.2的下層內(nèi)端點如16b.2;
(b) 環(huán)向斜索25'.2，上端點連接第二斜桿17.2的上層外端點如15b.2，下端 點連接與該第二斜桿17.2橫向相鄰的第一斜桿14.2的下層外端點如16a.2。
在上層的中心壓桿及壓力環(huán)有(圖26，節(jié)點編號見圖29) : (1)中心壓 桿30.2，兩端分別連接第一斜桿14$.2位于橢圓長軸中心線上的上層相鄰內(nèi)端 點如15a'.2和15c'.2; (2)內(nèi)壓力環(huán)6.2，包括首尾連接的多根壓桿，這些壓 桿的兩端分別連接第二斜桿17$.2與第一斜桿14'.2的上層兩個相鄰相交點如 15b'.2和15d'.2; (3)外壓力環(huán)9.2，包括首尾連接的多根壓桿，這些壓桿的 兩端分別連接第二斜桿17".2的上層兩個相鄰?fù)舛它c如15a".2和15c".2。
在下層的中心壓桿及壓力環(huán)有(圖27，節(jié)點編號見圖29) : (1)中心壓 桿35.2，兩端分別連接第二斜桿17$.2位于橢圓長軸中心線上的下層相鄰內(nèi)端 點如16b'.2和16c'.2; (2)內(nèi)壓力環(huán)10.2，包括首尾連接的多根壓桿，這些 壓桿的兩端分別連接第一斜桿14$.2與第二斜桿17'.2的下層兩個相鄰相交點 如16a'.2和16d'.2; (4)外壓力環(huán)13.2，包括首尾連接的多根壓桿，這些壓 桿的兩端分別連接第一斜桿14".2的下層兩個相鄰?fù)舛它c如16b".2和16c".2。
垂直索5.2連接斜桿位于上、下層橢圓長軸中心線上的點。這些垂直索包 含有(圖28、圖29):垂直索29.2，上端點連接第一斜桿14$'.2的上層內(nèi)端 點如15k.2，下端點連接與該第一斜桿14$'.2橫向相鄰的第二斜桿17$'.2的下 層內(nèi)端點如16k.2。
上層索將斜桿3.2的上層端點相互連接并呈網(wǎng)狀分布，這些索包含有(圖 26，節(jié)點編號見圖29):
上層索如31.2等，其連接有三種(a)上層索3lS.2，內(nèi)端點連接第一斜 桿14$.2的上層內(nèi)端點如15a'.2，外端點連接與該第一斜桿14$.2橫向相鄰的 第二斜桿17$.2的上層外端點如15b'.2 (15d'.2) ; (b)上層索31.2，內(nèi)端點 連接第一斜桿14.2的上層內(nèi)端點如15a.2，外端點連接與該第一斜桿14.2橫向 相鄰的第二斜桿17.2的上層外端點如15b.2; (c)上層索31'.2，外端點連接 第一斜桿14.2的上層內(nèi)端點如15a.2，內(nèi)端點連接與該第一斜桿14.2橫向相鄰 的第二斜桿17.2的同組內(nèi)側(cè)相接的第一斜桿14'.2的上層內(nèi)端點如15b'.2。
下層索將斜桿3.2的下層端點相互連接并呈網(wǎng)狀分布，這些索包含有(圖 27，節(jié)點編號見圖29):
下層索如36.2等，其連接有三種(a)下層索36S.2，內(nèi)端點連接第二斜 桿17$.2的下層內(nèi)端點如16b'.2，外端點連接與該第二斜桿17$.2橫向相鄰的 第一斜桿14$.2的下層外端點如16a'.2; (b)下層索36.2，內(nèi)端點連接第二斜 桿17.2的下層內(nèi)端點如16b.2，外端點連接與該第二斜桿17.2橫向相鄰的第一 斜桿14.2的下層外端點如16a.2; (c)下層索36'.2，內(nèi)端點連接第一斜桿14.2 的下層外端點如16a.2，外端點連接與該第一斜桿14.2橫向相鄰的第二斜桿 17.2的同組外側(cè)相接的第一斜桿的下層外端點如16b"'.2。
從上面的描述中可以看到，根據(jù)本實用新型第二體系形式的索一桿屋蓋體 系包括分別布置在其中心處和邊緣處的連續(xù)受壓的結(jié)構(gòu)，而在其間分布著多組 斜桿，同組的斜桿彼此首尾相接，而不同組的斜桿與斜桿之間互不相交，在這 些不同組的斜桿之間設(shè)置連續(xù)的索，形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。在上述的實施例中， (1)中心結(jié)構(gòu)包括壓力環(huán)6.2、 10.2，并且，由于該實施例是中心封閉的結(jié) 構(gòu)，所以在壓力環(huán)6.2、 10.2內(nèi)側(cè)還包括第一斜桿14$.2 (14$'.2)，第二斜桿 17$.2 (17$'.2)，中心壓桿30.2、 35.2，中心斜索24.2，垂直索29.2，上層索 31$.2和下層索36$.2; (2)所述邊緣結(jié)構(gòu)包括壓力環(huán)9.2、 13.2; (3)各組 互不相交的斜桿包括第一斜桿14.2 (14'.2、 14".2)、第二斜桿17.2 (17'.2、 17".2)沿徑向分布在所述中心結(jié)構(gòu)與邊緣結(jié)構(gòu)之間，并通過環(huán)向斜索25.2、 25'.2，及上層索31.2、 31'.2和下層索36.2、 36'.2相連接。
圖30為圖24所示屋蓋體系的中間結(jié)構(gòu)斜桿一索的一單元結(jié)構(gòu)的立體軸測 圖。圖31為圖24所示屋蓋體系的中間結(jié)構(gòu)斜桿一索與邊界結(jié)構(gòu)(該邊界結(jié)構(gòu)
可以是中心或邊緣結(jié)構(gòu)，其基本形式是相同的。圖中僅以邊緣結(jié)構(gòu)為例)的一
連接單元的立體軸測圖。這里與圖26-圖29所示屋蓋體系中相同的單元采用 相同的編號。從上面的描述中可以看到，圖24所示的屋蓋體系正是由這些單 元按一定的規(guī)律排列而成的。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的，當(dāng)采用不同的 排列方式時，這些單元可形成如下所述的或其它形狀的結(jié)構(gòu)體系。而且，中間 結(jié)構(gòu)斜桿一索單元結(jié)構(gòu)也可以不是布置在中心和邊緣結(jié)構(gòu)之間，而是布置在相 對側(cè)的兩個邊界結(jié)構(gòu)之間。
圖32所示為根據(jù)本實用新型第二體系形式的另一橢圓平面雙層索-桿屋蓋 體系的立體軸測圖。該屋蓋體系的上、下層由內(nèi)向外各有四圈壓力環(huán)，結(jié)構(gòu)布 置方法與圖24所示屋蓋體系相同，只是因為結(jié)構(gòu)跨度增大，索、桿數(shù)量也相 應(yīng)增加，并增加了兩圈內(nèi)壓力環(huán)。
圖33所示為根據(jù)本實用新型第二體系形式的另一橢圓環(huán)形平面雙層索-桿 屋蓋體系的立體軸測圖。在屋蓋體系的上層101.2，僅在環(huán)形空間覆蓋屋面材 料，環(huán)形中央為橢圓形大開孔。這種屋蓋體系適用于露天體育場的建設(shè)，觀眾 席上方架設(shè)防雨棚，運動場上方為露天開放式。
圖34為屋蓋體系的平面圖，其平面投影為具有長軸X-X、短軸Y-Y的橢 圓環(huán)形平面。它的結(jié)構(gòu)布置方法與圖24相同，只是去掉了圖24中上層內(nèi)壓力 環(huán)6.2及下層內(nèi)壓力環(huán)10.2以內(nèi)的索、桿部分。這里與圖24所述屋蓋體系相 似的單元采用相似的編號，僅在圖24的編號基礎(chǔ)上加100，如圖24中的編號 1.2在圖33中則為101.2。
該屋蓋體系包含相互平行的上層101.2及下層102.2 (圖33)。多個斜桿 103.2 (圖33)確定了整個屋蓋體系的上、下層各節(jié)點位置。這些斜桿包含有 (圖34):沿徑向分布的第一斜桿114.2 (114'.2、 114".2)，沿徑向分布的第 二斜桿117.2 (117'.2、 117".2)。
多個斜索104.2 (圖33) —端連接斜桿103.2的上層端點，另一端連接相鄰 斜桿103.2的下層端點。這些斜索包含有沿環(huán)向分布的環(huán)向斜索125.2、 125'.2 (圖33)。
上層101.2包含內(nèi)壓力環(huán)106.2 (圖33，圖34)、外壓力環(huán)109.2 (圖33， 圖34)及分布在內(nèi)、外壓力環(huán)之間的上層索(圖33) 131.2、 131'.2。下層102.2
包含內(nèi)壓力環(huán)110.2 (圖33，圖34)、外壓力環(huán)113.2 (圖圖34)及分布 在內(nèi)、外壓力環(huán)之間的下層索(圖33) 136.2、 136'.2。
以上各單元間的連接關(guān)系與圖24所示結(jié)構(gòu)各單元間的連接關(guān)系相同。
圖35所示為根據(jù)本實用新型第二體系形式的另一橢圓環(huán)形平面雙層索-桿 屋蓋體系的立體軸測圖。該屋蓋體系布置方法與圖33所示屋蓋體系相同，壓 力環(huán)也都是內(nèi)、外兩圈，只是因為結(jié)構(gòu)跨度增大，索、桿數(shù)量也相應(yīng)增加。
圖36所示為根據(jù)本實用新型第二體系形式的另一橢圓環(huán)形平面雙層索-桿 屋蓋體系的立體軸測圖。在屋蓋體系的上、下層，由內(nèi)向外分別有三圈壓力環(huán)， 結(jié)構(gòu)布置方法與圖33所示屋蓋體系相同，只是因為結(jié)構(gòu)跨度增大，索、桿數(shù) 量也相應(yīng)增加，且增加了一圈中間壓力環(huán)。
圖37所示為根據(jù)本實用新型第二體系形式的一圓形平面雙層索-桿屋蓋體 系的立體軸測圖。圖38為結(jié)構(gòu)平面圖。該結(jié)構(gòu)布置方法與圖24所示屋蓋體系 相同，只是將圖24所示屋蓋體系的長、短軸設(shè)為軸長相等，即在內(nèi)壓力環(huán)之 內(nèi)只有一個中心垂直索。
圖39所示為根據(jù)本實用新型第二體系形式的另一圓形平面雙層索-桿屋蓋 體系的立體軸測圖。在屋蓋體系的上、下層，由內(nèi)向外分別有四圈壓力環(huán)，結(jié) 構(gòu)布置方法與圖37所示屋蓋體系相同，只是因為結(jié)構(gòu)跨度增大，索、桿數(shù)量 也相應(yīng)增加，而且增加了兩圈內(nèi)壓力環(huán)。
圖40所示為根據(jù)本實用新型第二體系形式的另一圓環(huán)形平面雙層索-桿屋 蓋體系的立體軸測圖。該屋蓋體系布置方法與圖35所示屋蓋體系相同，只是 將圖35所示屋蓋體系的長、短軸設(shè)為軸長相等。
圖41所示為根據(jù)本實用新型第二體系形式的另一圓環(huán)形平面雙層索-桿屋 蓋體系的立體軸測圖。在屋蓋體系的上、下層，由內(nèi)向外分別有三圈壓力環(huán)， 結(jié)構(gòu)布置方法與圖40所示屋蓋體系相同，只是增加了一圈內(nèi)壓力環(huán)。
圖42所示為根據(jù)本實用新型第二體系形式的一矩形平面雙層索-桿屋蓋體 系的立體軸測圖。該屋蓋體系包含相互平行的上、下兩層。多個斜桿的上、下 端點確定了整個屋蓋體系的上、下層各節(jié)點位置。這些斜桿包含有分別沿縱、 橫向交替排列分布的第一、第二斜桿，第一斜桿沿上層節(jié)點向外指向下層節(jié)點， 第二斜桿沿上層節(jié)點向內(nèi)指向下層節(jié)點。
多個索上端點連接斜桿的上層端點，下端點連接相鄰斜桿的下層端點。這 些索包含有(1)沿內(nèi)軸線方向分布的層間斜索，連接橫向相鄰的第一、第
二斜桿的相鄰?fù)舛它c，及連接橫向相鄰的第一、第二斜桿的相鄰內(nèi)端點；(2)
沿矩形四周分布的周邊層間斜索，連接最外側(cè)第一、第二斜桿的相鄰?fù)舛它c。 在屋蓋體系的上、下層內(nèi)，分別包含內(nèi)軸線方向的壓桿和拉索、矩形四周 壓力邊及網(wǎng)狀索。網(wǎng)狀索包含有連接相鄰第一斜桿與第二斜桿的索。
在本實施例中，沿內(nèi)軸線分布的軸向斜桿及其相關(guān)索、桿構(gòu)成連續(xù)受壓的 中心結(jié)構(gòu)，沿矩形四周分布的壓力周邊及其相關(guān)索、桿構(gòu)成連續(xù)受壓的邊緣結(jié) 構(gòu)，而多組互不相交的斜桿和連續(xù)的索在它們之間的布置形式與前述圖中第二 體系形式的實施例是類似的，只是各組斜桿是沿平行于矩形長、短邊的方向排 列的。
圖43所示為另一中空矩形平面雙層索-桿屋蓋體系的立體軸測圖。內(nèi)矩形 四個角的點與對應(yīng)外矩形四個角的點的連線，組成了屋蓋體系的對角線。
該屋蓋體系包含相互平行的上、下兩層。多個斜桿的上、下端點確定了整 個屋蓋體系的上、下層各節(jié)點位置。這些斜桿包含有沿縱、橫向交替排列分布
的第一、第二斜桿；第一斜桿沿上層節(jié)點向外指向下層節(jié)點，第二斜桿沿上層
節(jié)點向內(nèi)指向下層節(jié)點。 多個索上端點連接斜桿的上層端點，下端點連接相鄰斜桿的下層端點。這
些索包含有(1)沿對角線方向分布的層間斜索，連接第一、第二斜桿的相 鄰?fù)舛它c，及連接第一、第二斜桿的相鄰內(nèi)端點；(2)沿內(nèi)矩形四周分布的 內(nèi)周邊層間斜索，連接最內(nèi)側(cè)第一、第二斜桿的相鄰內(nèi)端點；(3)沿外矩形 四周分布的外周邊層間斜索，連接最外側(cè)第一、第二斜桿的相鄰?fù)舛它c。
在屋蓋體系的上、下層內(nèi)，分別包含內(nèi)矩形壓力邊、外矩形壓力邊及網(wǎng)狀 索。這些網(wǎng)狀索包含有連接橫向相鄰的第一斜桿與第二斜桿的索。
圖44所示為根據(jù)本實用新型第二體系形式的另一正方形平面雙層索-桿屋 蓋體系的立體軸測圖。該結(jié)構(gòu)布置方法與圖42所示屋蓋體系相同，只是將圖 42所示矩形平面的長、短邊設(shè)為長度相等。
圖45所示為另一中空正方形平面雙層索-桿屋蓋體系的立體軸測圖。該結(jié) 構(gòu)布置方法與圖43所示屋蓋體系相同，只是將圖43所示中空矩形平面的長、
短邊設(shè)為長度相等。
圖46所示為本實用新型的一雙層索-桿拱形結(jié)構(gòu)的立體軸測圖。其平面投 影為一長條矩形。該結(jié)構(gòu)可以理解為是上述第一或第二結(jié)構(gòu)體系在應(yīng)用于一個 方向上的尺寸遠(yuǎn)大于另一方向上的尺寸時的結(jié)構(gòu)的特殊應(yīng)用。該拱形結(jié)構(gòu)包含 相互平行的上、下兩層。多個斜桿的上、下端點確定了拱形結(jié)構(gòu)的上、下層各
節(jié)點位置，這些斜桿包含有(1)沿拱長方向交替排列分布的多組第一、第 二斜桿，各組第一、第二斜桿僅包括一根斜桿，第一斜桿沿上層節(jié)點向外指向 下層節(jié)點，第二斜桿沿上層節(jié)點向內(nèi)指向下層節(jié)點，第一斜桿兩兩相交于上層 長條矩形中軸線上，第二斜桿兩兩相交于下層長條矩形中軸線上；(2)沿拱 中軸線方向分布的中心斜桿。
多個索上端點連接斜桿的上層端點，下端點連接相鄰斜桿的下層端點。這 些索包含有(1)沿矩形四周分布的周邊層間斜索，連接第一、第二斜桿及 中心斜桿的相鄰?fù)舛它c；(2)沿矩形長邊中心線分布的中心層間斜索，連接 第一、第二斜桿及中心斜桿的相鄰內(nèi)端點。
在上、下層內(nèi)，分別包含外矩形四周壓力環(huán)及分布在壓力環(huán)之內(nèi)的網(wǎng)狀索。 這些索包含有連接相鄰第一、第二斜桿及中心斜桿的上層索、下層索。
上面詳細(xì)描述和圖示了本實用新型的雙層索-桿屋蓋體系的多個較佳的實 施例，但應(yīng)予理解的是，本實用新型并不局限于上述所述和所示的具體形式， 本領(lǐng)域的技術(shù)人員在閱讀了本說明書和附圖之后，可以按照具體工程的需要作 出許多的變化和修改，這些變化和修改均落入本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
例如，本實用新型的雙層索一桿屋蓋體系的厚度可視具體結(jié)構(gòu)形式而定， 并且厚度可變。屋蓋體系的上、下兩層采用平面或曲面形式。曲面可為規(guī)則曲 面或不規(guī)則曲面，可為凸曲面或凹曲面。該屋蓋體系的平面投影可為橢圓形、 圓形及其它非圓形平面，也可為四邊形及其它多邊形平面。結(jié)構(gòu)可整體閉合， 可在中部大開孔，也可由單榀組成多榀屋蓋體系。這些變化形式，均可通過調(diào) 節(jié)斜桿長度和斜度、各組斜桿的數(shù)量和間隔、各組斜桿的排布方向以及中心和 邊緣結(jié)構(gòu)的布置來實現(xiàn)。如，盡管本實用新型的實施例中是沿徑向或垂直于邊 緣結(jié)構(gòu)排布的，但根據(jù)具體結(jié)構(gòu)平面形式的需要，也可以不是沿徑向或垂直于 邊緣結(jié)構(gòu)排布。
權(quán)利要求1.一種雙層索-桿屋蓋體系，該體系包括連續(xù)受壓的中心結(jié)構(gòu)；連續(xù)受壓的邊緣結(jié)構(gòu)；從中心結(jié)構(gòu)至邊緣結(jié)構(gòu)包含有各沿一第一方向設(shè)置的多組第一斜桿(14.1，14′.1，14″.1；114.1，114′.1，114″.1)和各沿一第二方向設(shè)置的多組第二斜桿(17.1，17′.1，17″.1；117.1，117′.1，117″.1)，其中，所述第一斜桿(14.1，14′.1，14″.1；114.1，114′.1，114″.1)的內(nèi)端點位于上層，外端點位于下層；所述第二斜桿(17.1，17′.1，17″.1；117.1，117′.1，117″.1)的內(nèi)端點位于下層，外端點位于上層；各組第一斜桿包括至少一根第一斜桿，每組中的第一斜桿互不相交，最內(nèi)側(cè)的第一斜桿連接于中心結(jié)構(gòu)，最外側(cè)的第一斜桿連接于邊緣結(jié)構(gòu)；各組第二斜桿包括至少一根第二斜桿，每組中的第二斜桿互不相交，最內(nèi)側(cè)的第二斜桿連接于中心結(jié)構(gòu)，最外側(cè)的第二斜桿連接于邊緣結(jié)構(gòu)；各組第一斜桿的第一方向和第二斜桿的第二方向在中心結(jié)構(gòu)與邊緣結(jié)構(gòu)之間互不相交；各組第一斜桿和各組第二斜桿交替布置；在第一和第二斜桿之間進行連接的索(22，23，31.1，33，36.1，38；122，123，131.1，133，136.1，138)，包括第一層間索(22；122)，連接各第一斜桿的內(nèi)端點與同組中內(nèi)側(cè)相鄰的第一斜桿的外端點；第二層間索(23；123)，連接各第二斜桿的內(nèi)端點與同組中內(nèi)側(cè)相鄰的第二斜桿的外端點；第一上層索(31.1；131.1)，連接各第一斜桿的內(nèi)端點與橫向相鄰的第二斜桿的外端點；第二上層索(33；133)，連接各第一斜桿的內(nèi)端點與所述橫向相鄰的第二斜桿的同組外側(cè)相鄰的第二斜桿的外端點；第一下層索(36.1；136.1)，連接各第二斜桿的內(nèi)端點與橫向相鄰的第一斜桿的外端點；第二下層索(38；138)，連接各第二斜桿的內(nèi)端點與所述橫向相鄰的第一斜桿的同組外側(cè)相鄰的第一斜桿的外端點。
2.連接各邊緣結(jié)構(gòu)第二斜桿的內(nèi)端點與橫向相鄰的邊緣結(jié)構(gòu)第一斜桿的外端點的下層索(36#; 136#)。
3.如權(quán)利要求2所述的雙層索一桿屋蓋體系，其特征在于，所述中心結(jié)構(gòu)包括一向外懸伸的索一桿結(jié)構(gòu)，所述向外懸伸的索一桿結(jié)構(gòu)包括 上層壓力環(huán)(6.1; 106.1)和上層拉壓環(huán)(7; 107); 下層壓力環(huán)(10.1; 110.1)和下層拉壓環(huán)(11; 111); 多對第一成對斜桿(18; 118)，每對斜桿在外端點處相交，所形成的相交節(jié)點(16c)位于下層且處于下層拉壓環(huán)的外側(cè)，而所述成對斜桿的內(nèi)端點分別連接至上層拉壓環(huán)，各第一成對斜桿沿一相應(yīng)的第一斜桿組的第一方向布置； 多對第二成對斜桿(19; 119)，每對斜桿在外端點處相交，所形成的 相交節(jié)點(15d)位于上層且處于上層拉壓環(huán)的外側(cè)，而所述成對斜桿的內(nèi)端 點分別連接至下層拉壓環(huán)，各第二成對斜桿沿一相應(yīng)的第二斜桿組的第二方向 布置，且與所述第一成對斜桿交替設(shè)置；多組中心結(jié)構(gòu)第一斜桿(14*; 114*)，每組包括一根中心結(jié)構(gòu)第一斜桿，所述中心結(jié)構(gòu)第一斜桿的內(nèi)端點連接至上層壓力環(huán)而外端點連接至下層拉 壓環(huán)，并且在沿第一斜桿組的第一方向的位置以及第二成對斜桿的內(nèi)端點的位置各布置一中心結(jié)構(gòu)第一斜桿；多組中心結(jié)構(gòu)第二斜桿(17*; 117*)，每組包括一根中心結(jié)構(gòu)第二斜 桿，所述中心結(jié)構(gòu)第二斜桿的內(nèi)端點連接至下層壓力環(huán)而外端點連接至上層拉 壓環(huán)，并且在沿第二斜桿組的第二方向的位置以及第一成對斜桿的內(nèi)端點的位 置各布置一中心結(jié)構(gòu)第二斜桿；連接各第一成對斜桿的外端點與相應(yīng)第一斜桿組中最內(nèi)側(cè)斜桿的內(nèi)端點的層間索(22*; 122*);連接各第二成對斜桿的外端點與相應(yīng)第二斜桿組中最內(nèi)側(cè)斜桿的內(nèi)端點的層間索(23*; 123*);連接各相鄰的第一成對斜桿和第二成對斜桿的外端點的層間索(26;126);連接各中心結(jié)構(gòu)第一斜桿的外端點與橫向相鄰的中心結(jié)構(gòu)第二斜桿的外端點的層間索(25'.1; 125'.1);連接各中心結(jié)構(gòu)第一斜桿的內(nèi)端點與橫向相鄰的中心結(jié)構(gòu)第二斜桿的內(nèi)端點的層間索(25.1; 125.1);連接各第二成對斜桿的外端點與相鄰的第一成對斜桿中的相鄰斜桿的內(nèi)端點的上層索(32; 132);連接各第一成對斜桿的外端點與相鄰的第二成對斜桿中的相鄰斜桿的內(nèi)端點的下層索(37; 137);連接各第一成對斜桿中的斜桿的內(nèi)端點與相鄰第二斜桿組中最內(nèi)側(cè)斜桿的外端點的上層索(31'.1; 131'.1);連接各第二成對斜桿中的斜桿的內(nèi)端點與相鄰第一斜桿組中最內(nèi)側(cè)斜 桿的外端點的下層索(36'.1; 136'.1);連接各中心結(jié)構(gòu)第一斜桿的內(nèi)端點與橫向相鄰的中心結(jié)構(gòu)第二斜桿的外端點的上層索(31*; 131*);連接各中心結(jié)構(gòu)第二斜桿的內(nèi)端點與橫向相鄰的中心結(jié)構(gòu)第一斜桿的外端點的下層索(36*; 136*)。
4. 如權(quán)利要求2或3所述的雙層索一桿屋蓋體系，其特征在于，所述上、 下層拉壓環(huán)由多根壓桿和拉索首尾連接而成，且壓桿和拉索兩端設(shè)置在第一斜 桿、第二斜桿、以及第一、第二成對斜桿與拉壓環(huán)連接的節(jié)點處，所述上、下 層壓力環(huán)由多根壓桿首尾連接而成，且壓桿兩端設(shè)置在第一、第二斜桿與壓力 環(huán)連接的節(jié)點處。
5. 如權(quán)利要求3所述的雙層索一桿屋蓋體系，其特征在于，所述中心結(jié)構(gòu) 還包括另一向內(nèi)懸伸的索一桿結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)與所述向外懸伸的索一桿結(jié)構(gòu)共用上層壓力環(huán)(6.1)和下層壓力環(huán)(10.1)，并包括；多組中心內(nèi)結(jié)構(gòu)第一斜桿(14$.1， 14$'.1)，每組包括一根中心內(nèi)結(jié)構(gòu) 第一斜桿，其內(nèi)端點兩兩相交，外端點連接至所述下層壓力環(huán)，并沿一相應(yīng)的 第一斜桿組的第一方向布置；多組中心內(nèi)結(jié)構(gòu)第二斜桿(17$.1， 17$'.1)，每組包括一根中心內(nèi)結(jié)構(gòu)第二斜桿，其內(nèi)端點兩兩相交，外端點連接至所述上層壓力環(huán)，并沿一相應(yīng)的第二斜桿組的第二方向布置；連接各中心內(nèi)結(jié)構(gòu)第一斜桿的內(nèi)端點與橫向相鄰的中心內(nèi)結(jié)構(gòu)第二斜 桿的內(nèi)端點的層間索(24.1， 29.1);連接各中心內(nèi)結(jié)構(gòu)第一斜桿的相鄰內(nèi)端點的上層索(30.1);連接各中心內(nèi)結(jié)構(gòu)第二斜桿的相鄰內(nèi)端點的下層索(35.1);連接各中心內(nèi)結(jié)構(gòu)第一斜桿的內(nèi)端點與橫向相鄰的中心內(nèi)結(jié)構(gòu)第二斜 桿的外端點的上層索(31$.1);連接各中心內(nèi)結(jié)構(gòu)第二斜桿的內(nèi)端點與橫向相鄰的中心內(nèi)結(jié)構(gòu)第一斜 桿的外端點的下層索(36$.1)。
6. 如權(quán)利要求3或5所述的雙層索一桿屋蓋體系，其特征在于，還包括位于中心結(jié)構(gòu)與邊緣結(jié)構(gòu)之間、橫向于各組第一斜桿和各組第二斜桿布置的至少 一道連續(xù)受壓的結(jié)構(gòu)，所述連續(xù)受壓的結(jié)構(gòu)通過索或直接與各組第一斜桿和第 二斜桿相連，并包括共用上層壓力環(huán)或拉壓環(huán)和下層壓力環(huán)或拉壓環(huán)的一向內(nèi)懸伸的索一桿結(jié) 構(gòu)和一向外懸伸的索一桿結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求l所述的雙層索一桿屋蓋體系，其特征在于，所述邊緣結(jié)構(gòu) 包括一向內(nèi)懸伸的索一桿結(jié)構(gòu)，所述索一桿結(jié)構(gòu)包括 上層壓力環(huán)； 下層壓力環(huán)；多對第一成對斜桿，每對斜桿在內(nèi)端點處相交，所形成的相交節(jié)點位 于上層且處于上層壓力環(huán)的內(nèi)側(cè)，而所述成對斜桿的外端點分別連接至下層壓 力環(huán)，各第一成對斜桿沿一相應(yīng)的第一斜桿組的第一方向布置；多對第二成對斜桿，每對斜桿在內(nèi)端點處相交，所形成的相交節(jié)點位 于下層且處于下層壓力環(huán)的內(nèi)側(cè)，而所述成對斜桿的外端點分別連接至上層壓 力環(huán)，各第二成對斜桿沿一相應(yīng)的第二斜桿組的第二方向布置，與所述第一成 對斜桿交替設(shè)置；連接各第一成對斜桿的內(nèi)端點與相應(yīng)第一斜桿組中最外側(cè)斜桿的外端 點的層間索；連接各第二成對斜桿的內(nèi)端點與相應(yīng)第二斜桿組中最外側(cè)斜桿的外端 點的層間索；連接各相鄰的第一成對斜桿和第二成對斜桿的內(nèi)端點的層間索； 連接各第一成對斜桿中的斜桿的外端點與相鄰的第二成對斜桿中的相鄰斜桿的外端點的層間索；連接各第一成對斜桿的內(nèi)端點與相鄰的第二成對斜桿中的相鄰斜桿的外端點的上層索；連接各第二成對斜桿的內(nèi)端點與相鄰的第一成對斜桿中的相鄰斜桿的 外端點的下層索；連接各第二成對斜桿中的斜桿的外端點與相鄰的第一斜桿組中最外側(cè) 斜桿的內(nèi)端點的上層索；連接各第一成對斜桿中的斜桿的外端點與相鄰的第二斜桿組中最外側(cè) 斜桿的內(nèi)端點的下層索。
8.如權(quán)利要求7所述的雙層索一桿屋蓋體系，其特征在于，所述中心結(jié)構(gòu) 包括一向外懸伸的索一桿結(jié)構(gòu)，所述向外懸伸的索一桿結(jié)構(gòu)包括-上層壓力環(huán)； 下層壓力環(huán)；多對第一成對斜桿，每對斜桿在外端點處相交，所形成的相交節(jié)點位 于下層且處于下層壓力環(huán)的外側(cè)，而所述成對斜桿的內(nèi)端點分別連接至上層壓 力環(huán)，各第一成對斜桿沿一相應(yīng)的第一斜桿組的第一方向布置；多對第二成對斜桿，每對斜桿在外端點處相交，所形成的相交節(jié)點位 于上層且處于上層壓力環(huán)的外側(cè)，而所述成對斜桿的內(nèi)端點分別連接至下層壓 力環(huán)，各第二成對斜桿沿一相應(yīng)的第二斜桿組的第二方向布置，與所述第一成 對斜桿交替設(shè)置；連接各第一成對斜桿的外端點與相應(yīng)第一斜桿組中最內(nèi)側(cè)斜桿的內(nèi)端 點的層間索；連接各第二成對斜桿的外端點與相應(yīng)第二斜桿組中最內(nèi)側(cè)斜桿的內(nèi)端 點的層間索；連接各相鄰的第一成對斜桿和第二成對斜桿的外端點的層間索； 連接各第一成對斜桿中的斜桿的內(nèi)端點與相鄰的第二成對斜桿中的相鄰斜桿的內(nèi)端點的層間索；連接各第二成對斜桿的外端點與相鄰的第一成對斜桿中的相鄰斜桿的內(nèi)端點的上層索；連接各第一成對斜桿的外端點與相鄰的第二成對斜桿中的相鄰斜桿的 內(nèi)端點的下層索；連接各第一成對斜桿中的斜桿的內(nèi)端點與相鄰第二斜桿組中最內(nèi)側(cè)斜 桿的外端點的上層索；連接各第二成對斜桿中的斜桿的內(nèi)端點與相鄰第一斜桿組中最內(nèi)側(cè)斜桿的外端點的下層索。
9.如權(quán)利要求7或8所述的雙層索一桿屋蓋體系，其特征在于，所述上層和下層壓力環(huán)由多根壓桿首尾連接而成，且壓桿兩端設(shè)置在第一斜桿、第二斜 桿、以及第一和第二成對斜桿與壓力環(huán)連接的節(jié)點處。 10. —種雙層索一桿屋蓋體系，該體系包括連續(xù)受壓的中心結(jié)構(gòu)；連續(xù)受壓的邊緣結(jié)構(gòu)；從中心結(jié)構(gòu)至邊緣結(jié)構(gòu)包含各沿一方向設(shè)置的多組斜桿，每組斜桿包 含有至少一根第一斜桿(14.2， 14'.2， 14".2; 114.2， 114'.2， 114".2)或至少 一根第二斜桿(17.2， 17'.2， 17".2; 117.2， 117'.2， 117".2)，其中，所述第一斜桿(14.2， 14'.2， 14".2; 114.2， 114'.2， 114".2)的內(nèi)端點位于上層，外端點位于下層；所述第二斜桿(17.2， 17'.2， 17".2; 117.2， 117'.2， 117".2)的內(nèi)端點位于下層，外端點位于上層；每組中的第一斜桿和第二斜桿首尾相接地交替設(shè)置，形成鋸齒形布置，最內(nèi)側(cè)的第一或第二斜桿連接于中心結(jié)構(gòu)，最外側(cè)的第一或第二斜桿連接于邊緣結(jié)構(gòu)；各組斜桿的方向在中心結(jié)構(gòu)與邊緣結(jié)構(gòu)之間互不相交； 相鄰組斜桿的鋸齒形布置是彼此上下倒置的，使各組斜桿中的第一斜桿與橫向相鄰組的第二斜桿橫向相鄰；
10.在第一和第二斜桿之間進行連接的索(25.2， 25'.2， 31.2， 31'.2， 36.2， 36'.2; 125.2， 125'.2， 131.2， 131'.2， 136.2， 136'.2)，包括層間索(25.2; 125.2)，連接各第一斜桿的內(nèi)端點與橫向相鄰的 第二斜桿的內(nèi)端點；層間索(25'.2; 125'.2)，連接各第一斜桿的外端點與橫向相鄰的 第二斜桿的外端點；上層索(31.2; 131.2)，連接各第一斜桿的內(nèi)端點與橫向相鄰的第 二斜桿的外端點；上層索(31'.2; 131'.2)，連接各第一斜桿的內(nèi)端點與橫向相鄰的 第二斜桿的同組內(nèi)側(cè)相接的第一斜桿的內(nèi)端點；下層索(36.2; 136.2)，連接各第一斜桿的外端點與橫向相鄰的 第二斜桿的內(nèi)端點；下層索(36'.2; 136'.2)，連接各第一斜桿的外端點與橫向相鄰的 第二斜桿的同組外側(cè)相接的第一斜桿的外端點。
11. 如權(quán)利要求IO所述的雙層索一桿屋蓋體系，其特征在于，所述邊緣結(jié)構(gòu)包括一環(huán)向索一桿結(jié)構(gòu)，所述索一桿結(jié)構(gòu)包括 上層壓力環(huán)(9.2; 109.2); 下層壓力環(huán)(13.2; 113.2)。
12. 如權(quán)利要求11所述的雙層索—桿屋蓋體系，其特征在于，所述中心結(jié)構(gòu)包括一環(huán)向索一桿結(jié)構(gòu)，所述索一桿結(jié)構(gòu)包括 上層壓力環(huán)(6.2; 106.2);下層壓力環(huán)(10.2; 110.2)。
13. 如權(quán)利要求11或12所述的雙層索一桿屋蓋體系，其特征在于所述上層壓力環(huán)和下層壓力環(huán)由多根壓桿首尾連接而成，且壓桿兩端設(shè)置在第一、 第二斜桿與壓力環(huán)連接的節(jié)點處。
14. 如權(quán)利要求12所述的雙層索一桿屋蓋體系，其特征在于，所述中心結(jié)構(gòu)還包括一向內(nèi)的索一桿結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)與所述環(huán)向索一桿結(jié)構(gòu)共用上層壓力環(huán)(6.2)和下層壓力環(huán)(10.2)，并包括；多組中心內(nèi)結(jié)構(gòu)第一斜桿(14$.2， 14$'.2)，每組包括一對中心內(nèi)結(jié)構(gòu)第一斜桿，成對中心內(nèi)結(jié)構(gòu)第一斜桿的內(nèi)端點相接，各外端點分別連接至所述下層壓力環(huán)，并與一相應(yīng)斜桿組最內(nèi)側(cè)的第二斜桿的內(nèi)端點相接；多組中心內(nèi)結(jié)構(gòu)第二斜桿(17$.2， 17$'.2)，每組包括一對中心內(nèi)結(jié)構(gòu)第二斜桿，成對中心內(nèi)結(jié)構(gòu)第二斜桿的內(nèi)端點相接，各外端點分別連接至所述上層壓力環(huán)，并與一相應(yīng)斜桿組最內(nèi)側(cè)的第一斜桿的內(nèi)端點相接；各組中心內(nèi)結(jié)構(gòu)第一斜桿和各組中心內(nèi)結(jié)構(gòu)第二斜桿交替布置； 連接各中心內(nèi)結(jié)構(gòu)第一斜桿的內(nèi)端點與相鄰的中心內(nèi)結(jié)構(gòu)第二斜桿的內(nèi)端點的層間索(24.2， 29.2); ; 連接各中心內(nèi)結(jié)構(gòu)第一斜桿的相鄰內(nèi)端點的上層壓桿(30.2);連接各中心內(nèi)結(jié)構(gòu)第二斜桿的相鄰內(nèi)端點的下層壓桿(35.2);連接各中心內(nèi)結(jié)構(gòu)第一斜桿的內(nèi)端點與相鄰的中心內(nèi)結(jié)構(gòu)第二斜桿的 外端點的上層索(31$.2);連接各中心內(nèi)結(jié)構(gòu)第二斜桿的內(nèi)端點與相鄰的中心內(nèi)結(jié)構(gòu)第一斜桿的 外端點的下層索(36$.2)。
15. 如權(quán)利要求12或14所述的雙層索—桿屋蓋體系，其特征在于，還包 括位于中心結(jié)構(gòu)與邊緣結(jié)構(gòu)之間、橫向于各組斜桿布置的至少一道連續(xù)受壓的 結(jié)構(gòu)，所述連續(xù)受壓的結(jié)構(gòu)通過索或直接與各組斜桿相連，并包括上層壓力環(huán)和下層壓力環(huán)，由多根壓桿首尾連接而成，且壓桿兩端設(shè)置在 第一、第二斜桿與壓力環(huán)連接的節(jié)點處。
16. 如權(quán)利要求1-3、 5、 7、 g、 10—12、 14中任一項所述的雙層索一桿屋 蓋體系，其特征在于，所述屋蓋體系的平面投影圖呈圓形、橢圓形或其它非圓 形平面，所述各組斜桿沿所述圓形、橢圓形或其它非圓形的徑向布置。
17. 如權(quán)利要求l-3、 7、 8、 10—12中任一項所述的雙層索一桿屋蓋體系， 其特征在于，所述屋蓋體系的平面投影圖呈圓環(huán)形、橢圓環(huán)形或其它非圓環(huán)形 平面，所述各組斜桿沿所述圓環(huán)形、橢圓環(huán)形或其它非圓環(huán)形的徑向布置。
18. 如權(quán)利要求1-3、 7、 8、 10—12中任一項所述的雙層索一桿屋蓋體系， 其特征在于，所述屋蓋體系的平面投影圖呈矩形或中空矩形，且所述中心結(jié)構(gòu) 包括沿矩形內(nèi)軸線方向延伸的內(nèi)軸向結(jié)構(gòu)，所述邊緣結(jié)構(gòu)包括沿外矩形周邊布 置的一周向索一桿結(jié)構(gòu)，所述各組斜桿沿垂直于矩形兩組相對的邊的方向布 置。
19. 一種雙層索—桿屋蓋體系，所述屋蓋體系的平面投影圖呈長條矩形， 該體系包括在矩形長邊中軸線兩側(cè)沿垂直于矩形的長邊方向布置的多組第一斜桿和多 組第二斜桿，各組第一斜桿僅包括一根第一斜桿，各組第二斜桿僅包括一根第 二斜桿；其中，所述第一斜桿的內(nèi)端點位于上層，外端點位于下層； 所述第二斜桿的內(nèi)端點位于下層，外端點位于上層； 各組第一斜桿組和各組第二斜桿沿長邊方向交替布置；第一斜桿的內(nèi)端點在上層矩形長邊中軸線兩兩相交；第二斜桿的內(nèi)端點在下層矩形長邊中軸線兩兩相交；連接各第二斜桿相鄰?fù)舛它c的上層矩形壓力環(huán)，由多根壓桿首尾連接而成；連接各第一斜桿相鄰?fù)舛它c的下層矩形壓力環(huán)，由多根壓桿首尾連接而成；連接各第一斜桿的內(nèi)端點與沿長邊方向相鄰的第二斜桿的內(nèi)端點的層 間中心斜索；連接各第一斜桿的外端點與沿長邊方向相鄰的第二斜桿的外端點的層 間周邊斜索；連接各第一斜桿的內(nèi)端點與沿長邊方向相鄰的第二斜桿的外端點的上層索；連接各第二斜桿的內(nèi)端點與沿長邊方向相鄰的第一斜桿的外端點的下層索。
20. 如權(quán)利要求1所述的雙層索一桿屋蓋體系，其特征在于，各組第一斜 桿包括多根第一斜桿，各組第二斜桿包括多根第二斜桿。
21. 如權(quán)利要求IO所述的雙層索一桿屋蓋體系，其特征在于，各組斜桿包 括多根第一斜桿和多根第二斜桿。
專利摘要本實用新型提供一種雙層索-桿屋蓋體系，它包括連續(xù)受壓的中心結(jié)構(gòu)和邊緣結(jié)構(gòu)，并在兩者間設(shè)置多組第一斜桿和多組第二斜桿，各組第一斜桿和各組第二斜桿交替布置；或多組斜桿，每組斜桿包括首尾相接地交替設(shè)置的第一斜桿和第二斜桿，相鄰組斜桿的鋸齒形布置彼此上下倒置。所述第一斜桿的內(nèi)端點位于上層，外端點位于下層。所述第二斜桿的內(nèi)端點位于下層，外端點位于上層。在第一和第二斜桿之間有連續(xù)設(shè)置的索。該屋蓋體系布置靈活，可整體閉合，可在中部大開孔，也可由單榀組成多榀屋蓋體系，適用于各種場館的大跨度空間結(jié)構(gòu)的建筑。該體系可全部采用鋼索與鋼桿，用材節(jié)省，受力合理，構(gòu)件制作方便，易于施工安裝，具有很好的經(jīng)濟實用性。
文檔編號E04B7/00GK201176652SQ20072014651
公開日2009年1月7日 申請日期2007年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月10日
發(fā)明者莉 張 申請人:薛貴寶