[實用新型]輻射式預應力斜拉索桁吊掛結構

有效

• 申請號: 201320240167.6
• 申請日: 2013-05-07
• 公開（公告）號: CN203200904U
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 顧盛;曹潔;顧以明
• 申請（專利權）人: 昆山市建設工程質量檢測中心
• 主分類號: E04B1/342
• 分類號: E04B1/342
• 代理公司: 昆山四方專利事務所 32212
• 代理人: 盛建德

技術領域

本實用新型涉及一種預應力斜拉索桁吊掛結構，特別涉及一種輻射式預應力斜拉索桁吊掛結構。

背景技術

斜拉索結構通過索的軸向拉伸來抵抗外荷作用，可以最充分的利用鋼材強度。當采用高強度材料時，更可大大減輕結構自重。因而斜拉索結構可以較經濟地跨越很大的跨度，目前已成為大跨建筑的主要結構形式之一。

發明人曾濱等提出的一種桅桿斜拉索桁張拉整體結構（ZL201020106797.0），將斜拉索桁通過兩側支承結構外的背拉索及斜牽索形成整體張拉體系，使得該結構體系受力明確直接、預應力損失小、對主體鋼結構無次內力。但是，在該結構體系中，全跨直接連通的斜拉索桁的應用范圍有限，它不能應用于大跨度中空式頂棚，例如體育場看臺挑棚。

挑棚結構的大懸臂主要有三種處理方法：第一種為采用雙排柱的網格結構或平面結構，但其前排柱影響觀瞻；第二種為懸臂端部設計巨型落地拱，使懸臂梁變成兩端彈性約束構件，該落地拱跨度一般超過200米，用鋼量巨大；第三種為引入預應力，構造出各種挑棚結構。

發明內容

為了彌補以上不足，本實用新型提供了一種輻射式預應力斜拉索桁吊掛結構，該輻射式預應力斜拉索桁吊掛結構受力明確、整體性好、預應力損失小、對主體鋼結構無次內力、節約用鋼量。

本實用新型為了解決其技術問題所采用的技術方案是：一種輻射式預應力斜拉索桁吊掛結構，包括至少三榀平面預應力斜拉索桁吊掛結構和一個環索，且各榀平面預應力斜拉索桁吊掛結構在環索外側呈輻射狀分布，其中平面預應力斜拉索桁吊掛結構包括斜拉索、桅桿、背拉索、撐桿、下拉索、斜牽索、鋼柱和下弦索，鋼柱下端固定于地面，鋼柱上端鉸接設有桅桿，鋼柱的外側與撐桿鉸接，桅桿上端與撐桿背向鋼柱的一端通過背拉索連接，撐桿下側設有與鋼柱平行的下拉索，下拉索的下端固定于地面上，下拉索的下端與鋼柱和桅桿的鉸接節點之間通過斜牽索相連，鋼柱上端通過下弦索與環索相連，桅桿通過至少一根斜拉索與下弦索相連，其中位于最上面的斜拉索下端連接于下弦索與環索相交的節點處。

作為本實用新型的進一步改進，所述單榀預應力斜拉索桁吊掛結構以環索圓周中心對稱布置，且任意一榀預應力斜拉索桁吊掛結構在同一平面上。

作為本實用新型的進一步改進，所述各榀預應力斜拉索桁吊掛結構均勻分布于環索圓周外側，且各榀預應力斜拉索桁吊掛結構的鋼柱位于與環索同心的同一圓周上，環索的跨度為2～200米。

作為本實用新型的進一步改進，所述桅桿的上端通過1～88根斜拉索與下弦索連接，相鄰的斜拉索與下弦索的節點之間相距2～20米。

作為本實用新型的進一步改進，所述桅桿、撐桿和鋼柱為鋼結構，它們之間通過鉸接節點連接。

作為本實用新型的進一步改進，所述桅桿與斜拉索和背拉索之間的連接、撐桿與背拉索和下拉索之間的連接、鋼柱與斜牽索和下弦索之間的連接、斜拉索與下弦索之間的連接、斜拉索與環索和下弦索之間的連接、下拉索與斜牽索之間的連接均通過耳板銷釘進行連接。

作為本實用新型的進一步改進，所述下弦索為半拱形，其弧度為1°～80°。

作為本實用新型的進一步改進，所述桅桿與鋼柱的夾角為140°～180°，撐桿與鋼柱的夾角為70°～90°。

作為本實用新型的進一步改進，所述桅桿和鋼柱在同一直線上，撐桿與桅桿和鋼柱均垂直。

本實用新型的有益技術效果是：本實用新型將斜拉索桁通過環索及周圍支承結構外的背拉索和斜牽索形成整體張拉體系，由預應力給結構提供整體剛度，預應力損失小，對主體鋼結構無次內力；把鋼結構主體構件間用鉸接節點連接，通過鉸接連接把壓彎構件變成拉壓構件，結構受力明確直接；節約用鋼量，風陣效應大為降低；通過環索將成輻射式布置的各榀預應力斜拉索桁箍成一體，增強了結構的整體性，使結構在不對稱荷載作用下，具有較大抵抗變形的能力；通過變化環索的跨度，豐富了該結構所能滿足的建筑功能，例如：當環索跨度較小時，比如環索跨度為2米，該結構可作為大跨度封閉式屋蓋的會展中心、商貿中心等；當環索跨度較大時，比如環索跨度為120米，該結構可作為環形中空式體育場看臺挑棚，這種挑棚結構內部無立柱，提高了觀瞻效果，并大大降低了用鋼量。

附圖說明

圖1為單榀平面預應力斜拉索桁吊掛結構示意圖；

圖2為輻射式預應力斜拉索桁吊掛結構的俯視圖。

具體實施方式