[發(fā)明專利]弦支穹頂與平面預(yù)應(yīng)力組合結(jié)構(gòu)、張拉工裝及施工方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410219370.4
• 申請日: 2014-05-23
• 公開（公告）號: CN104110086A
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周觀根;嚴(yán)永忠;吳挺前;嚴(yán)偉忠;鄒利民;唐琳芳;陳圣
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江東南網(wǎng)架股份有限公司
• 主分類號: E04B7/14
• 分類號: E04B7/14;E04G21/00;E04G21/12
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務(wù)所有限公司 33109
• 代理人: 俞潤體;沈相權(quán)

1.一種弦支穹頂與平面預(yù)應(yīng)力組合結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括網(wǎng)殼（1），所述的網(wǎng)殼（1）的兩側(cè)端分別設(shè)有拉索機(jī)構(gòu)，所述的拉索機(jī)構(gòu)包括二根弦支拉索（2）和一根水平拉索（3），二根弦支拉索（2）的一端分別通過第一節(jié)點(diǎn)（4）與網(wǎng)殼（1）的中端相定位，二根弦支拉索（2）的另一端分別通過第四節(jié)點(diǎn)（5）與網(wǎng)殼（1）的底端相定位，所述的弦支拉索（2）與網(wǎng)殼（1）間通過撐桿（6）相定位，所述的撐桿（6）與網(wǎng)殼（1）通過第二節(jié)點(diǎn)（7）相定位，所述的撐桿（6）與弦支拉索（2）通過第三節(jié)點(diǎn)（8）相定位，所述的水平拉索（3）的兩側(cè)端分別通過第四節(jié)點(diǎn)（5）與網(wǎng)殼（1）的底端相定位，所述的水平拉索（3）與弦支拉索（2）間通過吊索（9）相定位。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的弦支穹頂與平面預(yù)應(yīng)力組合結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述的第二節(jié)點(diǎn)（7）包括內(nèi)半球（10）、外半球（11）和十字勁板（12），所述的內(nèi)半球（10）外設(shè)有外半球（11），所述的內(nèi)半球（10）和外半球（11）通過十字勁板（12）相固定，所述的十字勁板（12）的上部與網(wǎng)殼（1）相固定，所述的十字勁板（12）的底部與撐桿（6）的上部相固定；

所述的第三節(jié)點(diǎn)（8）包括上鑄鋼索半球（13）和下鑄鋼索半球（14），上鑄鋼索半球（13）和下鑄鋼索半球（14）相互拼接固定，所述的上鑄鋼索半球（13）和下鑄鋼索半球（14）中設(shè)有索道孔（15），所述的弦支拉索（2）與索道孔（15）相穿接，所述的上鑄鋼索半球（13）的上部與撐桿（6）的底部相固定；

所述的第四節(jié)點(diǎn)（5）包括與網(wǎng)殼（1）底端相固定的固定座（16），所述的固定座（16）上設(shè)有半球撐座（17），所述的半球撐座（17）上設(shè)有大耳板（18），所述的大耳板（18）的兩側(cè)端分別設(shè)有與半球撐座（17）相匹配定位的支座焊接半球（19），所述的大耳板（18）外端的上端設(shè)有與弦支拉索（2）一端相拉緊的弦支拉索耳板（20），所述的大耳板（18）外端的下端設(shè)有與水平拉索（3）相拉索緊的水平拉索耳板（21）；

所述的第一節(jié)點(diǎn)（4）包括與網(wǎng)殼（1）相固定的焊接球（22），所述的焊接球（22）中設(shè)有與焊接球（22）相固定的連接耳板（23），所述的連接耳板（23）與弦支拉索（2）的另一端相拉緊。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的弦支穹頂與平面預(yù)應(yīng)力組合結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述的撐桿（6）包括左撐桿（24）和右撐桿（25），所述的左撐桿（24）與右撐桿（25）呈間隔狀分布，所述的吊索（9）的上端與右撐桿（25）相對接定位。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的弦支穹頂與平面預(yù)應(yīng)力組合結(jié)構(gòu)的張拉工裝，其特征在于：所述的張拉工裝包括工裝（26）、反力扁擔(dān)（27）和千斤頂（28），所述的工裝（26）設(shè)在水平拉索（3）與水平拉索耳板（21）間，所述的反力扁擔(dān)（27）設(shè)在工裝（26）的左端，所述的反力扁擔(dān)（27）的上端和下端中分別設(shè)有拉桿（29），所述的拉桿（29）通過設(shè)在工裝（26）另一端的千斤頂（28）相拉緊，所述的拉桿（29）的外端設(shè)有錨具（30）。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的弦支穹頂與平面預(yù)應(yīng)力組合結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于按以下步驟進(jìn)行：

（一）、節(jié)點(diǎn)形式的分析：

a.網(wǎng)殼與弦支拉索間采用撐桿連接，撐桿與弦支拉索采用鑄鋼索球進(jìn)行連接；撐桿上端連接節(jié)點(diǎn)是采用球鉸節(jié)點(diǎn)，球鉸節(jié)點(diǎn)是由內(nèi)、外兩個焊接半球通過十字勁板與網(wǎng)殼進(jìn)行焊接固定，焊接半球與撐桿則由大六角高強(qiáng)螺栓進(jìn)行連接固定；

撐桿下端與弦支拉索連接節(jié)點(diǎn)是采用鑄鋼索球，為上、下兩個鑄鋼索半球，并在上、下兩個鑄鋼索半球中間開設(shè)索道孔，當(dāng)弦支拉索穿入索道孔時，通過從下端緊固鑄鋼索半球內(nèi)擰入高強(qiáng)螺栓至上端連接鑄鋼索半球內(nèi)，達(dá)到弦支拉索緊固并和撐桿有效連接的目的；

b.弦支拉索與水平拉索處節(jié)點(diǎn):弦支拉索下端和水平拉索與半球撐座相連，半球撐座設(shè)在大耳板兩側(cè)并對稱布置，在大耳板的端部根據(jù)弦支拉索與水平拉索之間的角度開孔，弦支拉索耳板二塊與水平拉索耳板二塊分別焊接于大耳板孔的兩側(cè)并對稱布置；

弦支拉索上部節(jié)點(diǎn)采用連接耳板與焊接球連接，連接耳板根據(jù)弦支拉索與焊接球之間的角度進(jìn)行焊接；

c.張拉工裝節(jié)點(diǎn)：采用了專門的張弦桁架叉耳式熱鑄錨雙千斤頂?shù)膹埨ぱb，即由千斤頂、錨具、工裝、拉桿、反力扁擔(dān)組成，水平拉索張拉過程中一臺油泵帶兩個千斤頂同時工作；

（二）、網(wǎng)殼與平面預(yù)應(yīng)力組合結(jié)構(gòu)的張拉方法：

a.?撐桿安裝：

將與撐桿連接的上半個鑄鋼索球焊接于撐桿的下端，并將撐桿件采用內(nèi)、外焊接半球加十字勁板與網(wǎng)殼采取焊接固定；

b.?放索：

在開盤拉索展開過程中外包的防護(hù)層不除去，僅剝?nèi)ニ鲓A處的防護(hù)，在牽引索安裝索球張拉索的各道工序中，均注意避免碰傷、刮傷索體；

c．安裝預(yù)應(yīng)力索：

采用牽引千斤頂在網(wǎng)殼兩端將水平拉索提升，當(dāng)水平拉索提升到索預(yù)備精確標(biāo)志與撐桿中上半鑄鋼索球的上索道凹槽下端10～10mm時，將一端拉索的索頭就位，開動水平拉索的另一端的油泵，從索頭一端到另一端逐個將索預(yù)備精確標(biāo)志外從下往上嵌入撐桿底部的上半球的上索道凹槽內(nèi)，并將下半鑄鋼索球內(nèi)擰入高強(qiáng)螺栓至上端連接鑄鋼索半球內(nèi)固定并定位，將另一端索頭就位；

d.預(yù)應(yīng)力拉索張拉：

從中間榀向兩側(cè)對稱安裝弦支穹頂單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，水平拉索和弦支拉索滯后網(wǎng)殼安裝2榀進(jìn)行張拉；

張拉端設(shè)置：水平拉索張拉時采用單側(cè)張拉，一側(cè)為主動張拉端，另一側(cè)為被動張拉端；弦支拉索張拉時采用單側(cè)張拉，下部為主動張拉端，上部為被動張拉端；

預(yù)應(yīng)力拉索張拉：每根拉索按照三級加載方式加壓，油泵啟動供油正常后，開始加壓：第一級張拉至控制值的30%，第二級張拉至控制值的70%，第三級張拉至控制值的105%，105%中的5%為超張拉；

然后停止加壓，完成預(yù)應(yīng)力拉索張拉；

每級加載間隔5分鐘；

張拉時，要控制給油速度，給油時間不應(yīng)低于0.5min。