一種拉梁索桿穹頂結(jié)構(gòu)及其施工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種拉梁索桿穹頂結(jié)構(gòu)及其施工方法，穹頂結(jié)構(gòu)包括徑向拉梁、環(huán)向拉梁、斜索、壓桿、環(huán)索、外壓環(huán)和拉梁鉸，徑向拉梁和環(huán)向拉梁構(gòu)成不同形狀大小的三角形單元，所述三角形單元彼此連接并共用一邊構(gòu)成拉梁網(wǎng)格，所述三角形單元連接處向下延伸有壓桿，所述斜索連接每相鄰兩環(huán)內(nèi)側(cè)的壓桿下端和與其最近外側(cè)的壓桿上端，或最外環(huán)所述壓桿下端和外壓環(huán)，所述環(huán)索連接同環(huán)的壓桿下端，所述拉梁鉸設(shè)于拉梁網(wǎng)格中徑向拉梁和環(huán)向拉梁的端部或中部，拉梁網(wǎng)格、外壓環(huán)、壓桿和斜索之間彼此鉸接，并提供了一種低空組裝高空拉張成型的施工方法。本發(fā)明提供了一種鋪設(shè)剛性屋面材料的空間張力結(jié)構(gòu)，采用整體牽引提升的機(jī)構(gòu)擴(kuò)展方法進(jìn)行施工。
【專利說明】
一種拉梁索桿穹頂結(jié)構(gòu)及其施工方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明公開了一種新型的由拉梁網(wǎng)格、拉索、和外壓環(huán)鉸接構(gòu)成的張力結(jié)構(gòu)，屬于土木工程的空間結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種穹頂結(jié)構(gòu)及其施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]索結(jié)構(gòu)作為空間結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)類型之一，已在國內(nèi)外建筑結(jié)構(gòu)中得到廣泛應(yīng)用，目前，在工程中常用的索結(jié)構(gòu)形式有張弦梁、弦支穹頂、斜拉網(wǎng)格、索穹頂、索桁架、索網(wǎng)等，其中基于張拉整體思想的索穹頂，以新穎的結(jié)構(gòu)造型、巧妙的構(gòu)思，一經(jīng)問世便引起了建筑師和結(jié)構(gòu)工程師的青睞，常規(guī)索穹頂是一種由脊索、斜索、環(huán)索、壓桿和外壓環(huán)構(gòu)成的柔性空間張力結(jié)構(gòu)，構(gòu)形簡潔、通透性好、空間跨越能力強(qiáng)、自重輕、凈空高、傳力途徑明確，現(xiàn)已在國內(nèi)外推廣應(yīng)用，由于建筑和結(jié)構(gòu)的要求，索穹頂構(gòu)件之間網(wǎng)格尺寸較大，這就要求屋面系統(tǒng)自身具有很好的跨越性能，因此在國外主要采用張拉膜作為索穹頂?shù)奈菝娌牧?，張拉膜為柔性材料，具有厚度薄、自重輕、部分透光、負(fù)高斯曲面、柔性大等特性，但保溫性能和抗環(huán)境污染能力較差，價(jià)格較貴，單一的屋面材料是限制索穹頂在國內(nèi)推廣應(yīng)用的因素之一，玻璃面板、彩鋼板等傳統(tǒng)剛性屋面材料，在國內(nèi)鋼屋蓋結(jié)構(gòu)中已有非常廣泛的應(yīng)用，但剛性屋面的跨越能力小，需要增設(shè)次結(jié)構(gòu)支承屋面，并將屋面荷載傳遞至索穹頂主體結(jié)構(gòu)，這對次結(jié)構(gòu)的跨越能力提出了較高的要求，對于常規(guī)索穹頂結(jié)構(gòu)，次結(jié)構(gòu)宜擱置在壓桿頂端，而不宜擱置在脊索上，否則，不僅構(gòu)造復(fù)雜，而且受拉的脊索僅有軸向剛度，無抗彎剛度，需要較大的索力才能為次結(jié)構(gòu)提供足夠的彈性支撐，減小脊索跨中撓度，弦支穹頂結(jié)構(gòu)是一種剛?cè)嵯酀?jì)的雜交結(jié)構(gòu)，其用上部網(wǎng)殼替換了常規(guī)索穹頂結(jié)構(gòu)中的脊索網(wǎng)。對比兩者，從力學(xué)性能上來說，索穹頂為全張力結(jié)構(gòu)，除壓桿和外壓環(huán)受壓外其它均為受拉構(gòu)件，索力需要由外支座或者外環(huán)梁來平衡，而弦支穹頂?shù)南虏克飨档睦捎缮喜烤W(wǎng)殼平衡，為預(yù)應(yīng)力自平衡結(jié)構(gòu)，壓桿受壓，拉索受拉，網(wǎng)殼因受壓彎而存在局部和整體穩(wěn)定性的問題，從用鋼量來說，索穹頂大部分構(gòu)件受拉，大量采用高強(qiáng)拉索，因此用鋼量少，而弦支穹頂存在受壓彎的網(wǎng)殼，用鋼量相對較大，從施工方法來說弦支穹頂普遍需要搭設(shè)大量支架來高空拼裝網(wǎng)殼，施工措施費(fèi)高，高空焊接量大，工期長，從剛性屋面材料鋪設(shè)難易程度上來說，索穹頂不易鋪設(shè)剛性屋面材料，而弦支穹頂由于存在上部網(wǎng)殼而易于鋪設(shè)剛性屋面材料
[0003]但施工難度大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:本發(fā)明目的在于針對索穹頂不易鋪設(shè)剛性屋面材料，而弦支穹頂由于存在上部網(wǎng)殼而易于鋪設(shè)剛性屋面材料但施工難度大的不足，提供一種拉梁索桿穹頂結(jié)構(gòu)及其施工方法。
[0005]技術(shù)方案:本發(fā)明的一種拉梁索桿穹頂結(jié)構(gòu)，包括徑向拉梁、環(huán)向拉梁、斜索、壓桿、環(huán)索、外壓環(huán)和拉梁鉸，所述徑向拉梁和環(huán)向拉梁構(gòu)成不同形狀大小的三角形單元，所述三角形單元彼此連接并共用一邊構(gòu)成拉梁網(wǎng)格，所述三角形單元連接處向下延伸有壓桿，所述斜索連接每相鄰兩環(huán)內(nèi)側(cè)的壓桿下端和與其最近外側(cè)的壓桿上端，所述斜索還連接最外環(huán)壓桿下端和外壓環(huán)，所述環(huán)索連接同環(huán)的壓桿下端，所述拉梁鉸設(shè)于拉梁網(wǎng)格中徑向拉梁和環(huán)向拉梁的端部或中部，所述拉梁網(wǎng)格、外壓環(huán)、壓桿和斜索之間彼此鉸接。
[0006]優(yōu)選的，所述拉梁鉸設(shè)于各環(huán)徑向拉梁的兩端和內(nèi)環(huán)徑向拉梁的中部及各環(huán)環(huán)向拉梁的兩端；
[0007]或所述拉梁鉸設(shè)于各環(huán)徑向拉梁的兩端和內(nèi)環(huán)徑向拉梁的中部及各環(huán)環(huán)向拉梁的兩端和中部；
[0008]或所述拉梁鉸設(shè)于各環(huán)徑向拉梁的兩端和中環(huán)徑向拉梁的中部及各環(huán)環(huán)向拉梁的兩端；
[0009]或所述拉梁鉸設(shè)于各環(huán)徑向拉梁的兩端和中環(huán)徑向拉梁的中部及各環(huán)環(huán)向拉梁的兩端和中部；
[0010]或所述拉梁鉸設(shè)于各環(huán)徑向拉梁的兩端和內(nèi)、中環(huán)徑向拉梁的中部及各環(huán)環(huán)向拉梁的兩端；
[0011]或所述拉梁鉸設(shè)于各環(huán)徑向拉梁的兩端和內(nèi)、中環(huán)徑向拉梁的中部及各環(huán)環(huán)向拉梁的兩端和中部；
[0012]或所述拉梁鉸設(shè)于各環(huán)徑向拉梁的兩端和內(nèi)、中、外環(huán)徑向拉梁的中部及各環(huán)環(huán)向拉梁的兩端；
[0013]或所述拉梁鉸設(shè)于各環(huán)徑向拉梁的兩端和內(nèi)、中、外環(huán)徑向拉梁的中部及各環(huán)環(huán)向拉梁的兩〗而和中部；
[0014]或所述拉梁鉸設(shè)于內(nèi)、中環(huán)徑向拉梁的中部及各環(huán)環(huán)向拉梁的兩端；
[0015]或所述拉梁鉸設(shè)于內(nèi)、中環(huán)徑向拉梁的中部及各環(huán)環(huán)向拉梁的兩端和中部；
[0016]或所述拉梁鉸設(shè)于中、外環(huán)徑向拉梁的中部及各環(huán)環(huán)向拉梁的兩端；
[0017]或所述拉梁鉸設(shè)于中、外環(huán)徑向拉梁的中部及各環(huán)環(huán)向拉梁的兩端和中部；
[0018]或所述拉梁鉸設(shè)于內(nèi)、外環(huán)徑向拉梁的中部及各環(huán)環(huán)向拉梁的兩端；
[0019]或所述拉梁鉸設(shè)于內(nèi)、外環(huán)徑向拉梁的中部及各環(huán)環(huán)向拉梁的兩端和中部；
[0020]或所述拉梁鉸設(shè)于內(nèi)、中、外環(huán)徑向拉梁的中部及各環(huán)環(huán)向拉梁的兩端；
[0021]或所述拉梁鉸設(shè)于內(nèi)、中、外環(huán)徑向拉梁的中部及各環(huán)環(huán)向拉梁的兩端和中部。
[0022]進(jìn)一步的，拉梁索桿穹頂結(jié)構(gòu)的施工方法:高空安裝外壓環(huán)，低空組裝包括徑向拉梁、環(huán)向拉梁、斜索、壓桿和環(huán)索的提升單元，將所述提升單元提升至高空，再將最外側(cè)徑向拉梁與外壓環(huán)連接，通過張拉在結(jié)構(gòu)中建立預(yù)應(yīng)力，結(jié)構(gòu)成型；
[0023]或低空組裝包括徑向拉梁、環(huán)向拉梁、斜索、壓桿、環(huán)索和外壓環(huán)的提升單元，將所述提升單元提升至高空，然后將外壓環(huán)與周邊結(jié)構(gòu)連接，通過張拉在結(jié)構(gòu)中建立預(yù)應(yīng)力，結(jié)構(gòu)成型。
[0024]或在低空組裝包括徑向拉梁、環(huán)向拉梁、斜索、壓桿、環(huán)索和外壓環(huán)的提升單元，通過張拉在結(jié)構(gòu)中建立預(yù)應(yīng)力，再將所述提升單元提升至高空與周邊結(jié)構(gòu)連接，結(jié)構(gòu)成型。
[0025]進(jìn)一步的，徑向拉梁、斜索和環(huán)索中建立預(yù)拉應(yīng)力，壓桿和外壓環(huán)中建立預(yù)壓應(yīng)力。
[0026]有益效果:本發(fā)明的一種拉梁索桿穹頂結(jié)構(gòu)及其施工方法，兼具常規(guī)索穹頂和弦支穹頂?shù)膬?yōu)點(diǎn)，拉梁網(wǎng)格由徑向拉梁和環(huán)向拉梁構(gòu)成，相比僅有徑向脊索的脊索網(wǎng)格，網(wǎng)格的尺寸更小，另外徑向拉梁具有抗彎剛度，便于鋪設(shè)剛性屋面，撓度小，所需預(yù)張力小，通過預(yù)應(yīng)力張拉，在徑向拉梁、斜索和環(huán)索中均建立預(yù)張力，屬于全張力結(jié)構(gòu)，受拉彎的拉梁網(wǎng)格穩(wěn)定性明顯優(yōu)于弦支穹頂中受壓彎的網(wǎng)殼，通過在徑向拉梁和環(huán)向拉梁上合理設(shè)置拉梁鉸，采用少支架或無支架的整體牽引提升的施工方法成型，在預(yù)應(yīng)力張拉之前，鉸接拉梁網(wǎng)格為機(jī)構(gòu)，有利于預(yù)應(yīng)力張拉導(dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生大變形時(shí)，徑向拉梁中內(nèi)力以軸向拉力為主，而其中少量彎矩僅由徑向拉梁自重產(chǎn)生;拉梁索桿穹頂用受拉彎且鉸接的拉梁網(wǎng)格替代了常規(guī)索穹頂中的僅受拉的柔性脊索網(wǎng)，且增加了環(huán)向拉梁，因此，拉梁網(wǎng)格具有抗彎剛度且尺寸較小，而脊索網(wǎng)格無抗彎剛度且尺寸較大，因此拉梁網(wǎng)格相比脊索網(wǎng)格便于鋪設(shè)剛性屋面，且撓度小，所需預(yù)張力小;拉梁索桿穹頂與弦支穹頂在預(yù)應(yīng)力分布上存在較大差異，拉梁索桿穹頂?shù)念A(yù)應(yīng)力由外壓環(huán)平衡，徑向拉梁通過張拉也建立了預(yù)拉力，通過儲備足夠的預(yù)拉力，在結(jié)構(gòu)使用中徑向拉梁為拉彎構(gòu)件，而弦支穹頂中拉索的預(yù)拉力由上部網(wǎng)殼平衡，網(wǎng)殼構(gòu)件為壓彎構(gòu)件，因此受拉彎的拉梁網(wǎng)格比受壓彎的網(wǎng)殼穩(wěn)定性好;弦支穹頂?shù)膭傂跃W(wǎng)殼一般采用高空原位拼裝的施工方法，需要搭設(shè)大量的支架，高空焊接量大，施工措施費(fèi)高，而常規(guī)索穹頂由于拉索無抗彎和抗壓剛度，在無張力的條件下會形成松垂的機(jī)構(gòu)，從而可采用少支架或無支架的整體牽引提升的施工方法:在低空組裝索桿系，整體呈“ω”形通過牽引提升至高空并展開與周邊連接，最后通過張拉形成結(jié)構(gòu)，而拉梁索桿穹頂?shù)睦壕W(wǎng)格具有抗拉和抗彎剛度，在無張力的條件下，機(jī)構(gòu)的徑向拉梁網(wǎng)格可由上凸的弧形轉(zhuǎn)變?yōu)橄掳嫉乃纱埂癢”形，從而在無張力條件下，鉸接成型的拉梁網(wǎng)格也會類似脊索網(wǎng)一樣形成松垂的機(jī)構(gòu)，可采用少支架或無支架的整體牽引提升的機(jī)構(gòu)擴(kuò)展施工方法，形成一種易于在拉梁網(wǎng)格上鋪設(shè)剛性材料的拉梁索桿穹頂結(jié)構(gòu)。
【附圖說明】
[0027]圖1為拉梁鉸分布模式一的拉梁索桿穹頂結(jié)構(gòu)三維圖；
[0028]圖2為拉梁鉸分布模式二的拉梁索桿穹頂結(jié)構(gòu)三維圖；
[0029]圖3為拉梁鉸鉸分布模式一、二的拉梁索桿穹頂結(jié)構(gòu)整體牽引提升過程示意圖；
[0030]圖4為拉梁鉸鉸分布模式三的拉梁索桿穹頂結(jié)構(gòu)三維圖；
[0031 ]圖5為拉梁鉸鉸分布模式四的拉梁索桿穹頂結(jié)構(gòu)三維圖；
[0032]圖6為拉梁鉸鉸分布模式三、四的拉梁索桿穹頂結(jié)構(gòu)整體牽引提升過程示意圖；
[0033]圖7為拉梁鉸鉸分布模式五的拉梁索桿穹頂結(jié)構(gòu)三維圖；
[0034]圖8為拉梁鉸鉸分布模式六的拉梁索桿穹頂結(jié)構(gòu)三維圖；
[0035]圖9為拉梁鉸鉸分布模式五、六的拉梁索桿穹頂結(jié)構(gòu)整體牽引提升過程示意圖；
[0036]圖10為拉梁鉸鉸分布模式七的拉梁索桿穹頂結(jié)構(gòu)三維圖；
[0037]圖11為拉梁鉸鉸分布模式八的拉梁索桿穹頂結(jié)構(gòu)三維圖；
[0038]圖12為拉梁鉸鉸分布模式七、八的拉梁索桿穹頂結(jié)構(gòu)整體牽引提升過程示意圖；
[0039]圖13為拉梁鉸鉸分布模式九的拉梁索桿穹頂結(jié)構(gòu)三維圖；
[0040]圖14為拉梁鉸鉸分布模式十的拉梁索桿穹頂結(jié)構(gòu)三維圖；
[0041]圖15為拉梁鉸鉸分布模式九、十的拉梁索桿穹頂結(jié)構(gòu)整體牽引提升過程示意圖；
[0042]圖16為拉梁鉸鉸分布模式十一的拉梁索桿穹頂結(jié)構(gòu)三維圖；
[0043]圖17為拉梁鉸鉸分布模式十二的拉梁索桿穹頂結(jié)構(gòu)三維圖；
[0044]圖18為拉梁鉸鉸分布模式十一、十二的拉梁索桿穹頂結(jié)構(gòu)整體牽引提升過程示意圖；
[0045]圖19為拉梁鉸鉸分布模式十三的拉梁索桿穹頂結(jié)構(gòu)三維圖；
[0046]圖20為拉梁鉸鉸分布模式十四的拉梁索桿穹頂結(jié)構(gòu)三維圖；
[0047]圖21為拉梁鉸鉸分布模式十三、十四的拉梁-索桿穹頂結(jié)構(gòu)整體牽引提升過程示意圖；
[0048]圖22為拉梁鉸鉸分布模式十五的拉梁索桿穹頂結(jié)構(gòu)三維圖；
[0049]圖23為拉梁鉸鉸分布模式十六的拉梁索桿穹頂結(jié)構(gòu)三維圖；
[0050]圖24為拉梁鉸鉸分布模式十五、十六的拉梁-索桿穹頂結(jié)構(gòu)整體牽引提升過程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0051]下面對本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于所述實(shí)施例。
[0052]實(shí)施例
[0053]本發(fā)明的一種拉梁索桿穹頂結(jié)構(gòu)，包括徑向拉梁1、環(huán)向拉梁7、斜索2、壓桿5、環(huán)索
3、外壓環(huán)6和拉梁鉸4，徑向拉梁I和環(huán)向拉梁7構(gòu)成不同形狀大小的三角形單元，三角形單元彼此連接并共用一邊構(gòu)成拉梁網(wǎng)格，三角形單元連接處向下延伸有壓桿5，特別的，最中心的壓桿5也可由內(nèi)拉環(huán)代替，斜索2連接每相鄰兩環(huán)內(nèi)側(cè)的壓桿5下端和與其最近外側(cè)的壓桿5上端，或最外環(huán)壓桿5下端和外壓環(huán)6，環(huán)索3連接同環(huán)的壓桿5下端，拉梁鉸4設(shè)于拉梁網(wǎng)格中徑向拉梁I和環(huán)向拉梁7的端部或中部，拉梁網(wǎng)格、外壓環(huán)6、壓桿5和斜索2之間彼此鉸接，其中拉梁鉸4可以靈活布置，拉梁鉸4設(shè)于各環(huán)徑向拉梁I的兩端和內(nèi)環(huán)徑向徑向拉梁I的中部及各環(huán)環(huán)向拉梁7的兩端;或拉梁鉸4設(shè)于各環(huán)徑向拉梁I的兩端和內(nèi)環(huán)徑向徑向拉梁I的中部及各環(huán)環(huán)向拉梁7的兩端和中部;或拉梁鉸4設(shè)于各環(huán)徑向拉梁I的兩端和中環(huán)徑向徑向拉梁I的中部及各環(huán)環(huán)向拉梁7的兩端;或拉梁鉸4設(shè)于各環(huán)徑向拉梁I的兩端和中環(huán)徑向徑向拉梁I的中部及各環(huán)環(huán)向拉梁7的兩端和中部;或拉梁鉸4設(shè)于各環(huán)徑向拉梁I的兩端和內(nèi)、中環(huán)徑向徑向拉梁I的中部及各環(huán)環(huán)向拉梁7的兩端;或拉梁鉸4設(shè)于各環(huán)徑向拉梁I的兩端和內(nèi)、中環(huán)徑向徑向拉梁I的中部及各環(huán)環(huán)向拉梁7的兩端和中部;或拉梁鉸4設(shè)于各環(huán)徑向拉梁I的兩端和內(nèi)、中、外環(huán)徑向徑向拉梁I的中部及各環(huán)環(huán)向拉梁7的兩端;或拉梁鉸4設(shè)于各環(huán)徑向拉梁I的兩端和內(nèi)、中、外環(huán)徑向徑向拉梁I的中部及各環(huán)環(huán)向拉梁7的兩端和中部;或拉梁鉸4設(shè)于內(nèi)、中環(huán)徑向拉梁I的中部及各環(huán)環(huán)向拉梁7的兩端;或拉梁鉸4設(shè)于內(nèi)、中環(huán)徑向拉梁I的中部及各環(huán)環(huán)向拉梁7的兩端和中部;或拉梁鉸4設(shè)于中、外環(huán)徑向拉梁I的中部及各環(huán)環(huán)向拉梁7的兩端;或拉梁鉸4設(shè)于中、外環(huán)徑向拉梁I的中部及各環(huán)環(huán)向拉梁7的兩端和中部;或拉梁鉸4設(shè)于內(nèi)、外環(huán)徑向拉梁I的中部及各環(huán)環(huán)向拉梁7的兩端;或拉梁鉸4設(shè)于內(nèi)、外環(huán)徑向拉梁I的中部及各環(huán)環(huán)向拉梁7的兩端和中部;或拉梁鉸4設(shè)于內(nèi)、中、外環(huán)徑向拉梁I的中部及各環(huán)環(huán)向拉梁7的兩端;或拉梁鉸4設(shè)于內(nèi)、中、外環(huán)徑向拉梁I的中部及各環(huán)環(huán)向拉梁7的兩端和中部，通過預(yù)應(yīng)力張拉在徑向拉梁1、斜索2和環(huán)索3中均建立預(yù)張力，壓桿5中建立預(yù)壓力，徑向拉梁I可采用高強(qiáng)的能受拉彎且能設(shè)置鉸接節(jié)點(diǎn)的的圓管、方管、實(shí)心棒材、工字型和H型等構(gòu)件，本拉梁索桿穹頂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工的步驟如下:
[0054](I)首先確定拉梁索桿穹頂結(jié)構(gòu)的幾何拓?fù)潢P(guān)系，以及支座約束條件；
[0055](2)進(jìn)行結(jié)構(gòu)找形和找力分析，初步確定結(jié)構(gòu)位形、預(yù)應(yīng)力以及構(gòu)件的材質(zhì)和規(guī)格；
[0056](3)初步設(shè)置拉梁網(wǎng)格的拉梁鉸4位置；
[0057](4)進(jìn)行結(jié)構(gòu)極限承載力分析、正常使用極限狀態(tài)分析及其它必要分析；
[0058](5)調(diào)整和優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)，包括拉梁鉸4的位置，滿足結(jié)構(gòu)使用和施工要求；
[0059](6)高空安裝外壓環(huán)6，低空組裝包括徑向拉梁1、環(huán)向拉梁7、斜索2、壓桿5和環(huán)索3的提升單元；
[0060](7)安裝牽引提升的設(shè)備以及提升工裝索9和牽引工裝索10，其中牽引提升設(shè)備放置在外壓環(huán)6上，提升工裝索9連接中心的內(nèi)拉環(huán)或壓桿5，牽引工裝索10連接外圍的徑向拉梁I;
[0061](8)用提升工裝索9提升中心的內(nèi)拉環(huán)或壓桿5，用牽引工裝索10牽引外圍的徑向拉梁I，以中心提升為先，以外圍牽引為輔，將整體機(jī)構(gòu)呈“W”形牽引提升至高空并展開，將徑向拉梁I與外壓環(huán)6連接就位；
[0062](9)通過預(yù)應(yīng)力張拉在斜索2、環(huán)索3和徑向拉梁I中建立預(yù)張力，在壓桿5中建立預(yù)壓力，此過程的拉梁網(wǎng)格由下凹的“W”形轉(zhuǎn)為上凸的形，結(jié)構(gòu)剛化成型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種拉梁索桿穹頂結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括徑向拉梁(I)、環(huán)向拉梁(7)、斜索(2)、壓桿(5)、環(huán)索(3)、外壓環(huán)(6)和拉梁鉸(4)，所述徑向拉梁(I)和環(huán)向拉梁(7)構(gòu)成不同形狀大小的三角形單元，所述三角形單元彼此連接并共用一邊構(gòu)成拉梁網(wǎng)格，所述三角形單元連接處向下延伸有壓桿(5)，所述斜索(2)連接每相鄰兩環(huán)內(nèi)側(cè)的壓桿(5)下端和與其最近外側(cè)的壓桿(5)上端，所述斜索(2)還連接最外環(huán)壓桿(5)下端和外壓環(huán)(6)，所述環(huán)索(3)連接同環(huán)的壓桿(5)下端，所述拉梁鉸(4)設(shè)于拉梁網(wǎng)格中徑向拉梁(I)和環(huán)向拉梁(7)的端部或中部，所述拉梁網(wǎng)格、外壓環(huán)(6)、壓桿(5)和斜索(2)之間彼此鉸接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種拉梁索桿穹頂結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述拉梁鉸(4)設(shè)于各環(huán)徑向拉梁(I)的兩端和內(nèi)環(huán)徑向拉梁(I)的中部及各環(huán)環(huán)向拉梁(7)的兩端； 或所述拉梁鉸(4)設(shè)于各環(huán)徑向拉梁(I)的兩端和內(nèi)環(huán)徑向拉梁(I)的中部及各環(huán)環(huán)向拉梁(7)的兩端和中部； 或所述拉梁鉸(4)設(shè)于各環(huán)徑向拉梁(I)的兩端和中環(huán)徑向拉梁(I)的中部及各環(huán)環(huán)向拉梁(7)的兩端； 或所述拉梁鉸(4)設(shè)于各環(huán)徑向拉梁(I)的兩端和中環(huán)徑向拉梁(I)的中部及各環(huán)環(huán)向拉梁(7)的兩端和中部； 或所述拉梁鉸(4)設(shè)于各環(huán)徑向拉梁(I)的兩端和內(nèi)、中環(huán)徑向拉梁(I)的中部及各環(huán)環(huán)向拉梁(7)的兩端； 或所述拉梁鉸(4)設(shè)于各環(huán)徑向拉梁(I)的兩端和內(nèi)、中環(huán)徑向拉梁(I)的中部及各環(huán)環(huán)向拉梁(7)的兩端和中部； 或所述拉梁鉸(4)設(shè)于各環(huán)徑向拉梁(I)的兩端和內(nèi)、中、外環(huán)徑向拉梁(I)的中部及各環(huán)環(huán)向拉梁(7)的兩端； 或所述拉梁鉸(4)設(shè)于各環(huán)徑向拉梁(I)的兩端和內(nèi)、中、外環(huán)徑向拉梁(I)的中部及各環(huán)環(huán)向拉梁(7)的兩端和中部； 或所述拉梁鉸(4)設(shè)于內(nèi)、中環(huán)徑向拉梁(I)的中部及各環(huán)環(huán)向拉梁(7)的兩端； 或所述拉梁鉸(4)設(shè)于內(nèi)、中環(huán)徑向拉梁(I)的中部及各環(huán)環(huán)向拉梁(7)的兩端和中部； 或所述拉梁鉸(4)設(shè)于中、外環(huán)徑向拉梁(I)的中部及各環(huán)環(huán)向拉梁(7)的兩端； 或所述拉梁鉸(4)設(shè)于中、外環(huán)徑向拉梁(I)的中部及各環(huán)環(huán)向拉梁(7)的兩端和中部； 或所述拉梁鉸(4)設(shè)于內(nèi)、外環(huán)徑向拉梁(I)的中部及各環(huán)環(huán)向拉梁(7)的兩端； 或所述拉梁鉸(4)設(shè)于內(nèi)、外環(huán)徑向拉梁(I)的中部及各環(huán)環(huán)向拉梁(7)的兩端和中部； 或所述拉梁鉸(4)設(shè)于內(nèi)、中、外環(huán)徑向拉梁(I)的中部及各環(huán)環(huán)向拉梁(7)的兩端； 或所述拉梁鉸(4)設(shè)于內(nèi)、中、外環(huán)徑向拉梁(I)的中部及各環(huán)環(huán)向拉梁(7)的兩端和中部。3.一種拉梁索桿穹頂結(jié)構(gòu)施工方法，其特征在于:高空安裝外壓環(huán)(6)，低空組裝包括徑向拉梁(1)、環(huán)向拉梁(7)、斜索(2)、壓桿(5)和環(huán)索(3)的提升單元，將所述提升單元提升至高空，再將最外側(cè)徑向拉梁(I)與外壓環(huán)(6)連接，通過張拉在結(jié)構(gòu)中建立預(yù)應(yīng)力，結(jié)構(gòu)成型； 或低空組裝包括徑向拉梁(I)、環(huán)向拉梁(7)、斜索(2)、壓桿(5)、環(huán)索(3)和外壓環(huán)(6)的提升單元，將所述提升單元提升至高空，然后將外壓環(huán)(6)與周邊結(jié)構(gòu)連接，通過張拉在結(jié)構(gòu)中建立預(yù)應(yīng)力，結(jié)構(gòu)成型； 或低空組裝包括徑向拉梁(I)、環(huán)向拉梁(7)、斜索(2)、壓桿(5)、環(huán)索(3)和外壓環(huán)(6)的提升單元，通過張拉在結(jié)構(gòu)中建立預(yù)應(yīng)力，再將所述提升單元提升至高空與周邊結(jié)構(gòu)連接，結(jié)構(gòu)成型。4.根據(jù)權(quán)利要3所述的一種拉梁索桿穹頂結(jié)構(gòu)施工方法，其特征在于:徑向拉梁(1)、斜索(2)和環(huán)索(3)中建立預(yù)拉應(yīng)力，壓桿(5)和外壓環(huán)(6)中建立預(yù)壓應(yīng)力。
【文檔編號】E04B1/32GK105888065SQ201610223779
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月12日
【發(fā)明人】羅斌, 丁明珉, 潘杰, 郭正興
【申請人】東南大學(xué)