[發明專利]一種交替復合式索穹頂結構及其實施方法

在審

• 申請號: 201911244687.2
• 申請日: 2019-12-06
• 公開（公告）號: CN110805191A
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 張愛林;張艷霞;朱莉娜;文聞;林海鵬
• 申請（專利權）人: 北京建筑大學
• 主分類號: E04B7/14
• 分類號: E04B7/14
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 麻吉鳳

本發明實施例提供了一種交替復合式索穹頂結構及其實施方法，包括：支撐組件、索組件和外壓剛性環梁；支撐組件包括：中心撐桿、等高雙撐桿、單撐桿、不等高雙撐桿和水平壓桿，所述等高雙撐桿、單撐桿和不等高雙撐桿在每一榀由索穹頂中心向索穹頂最外圈依次布置；索組件包括：脊索組件、環索組件、斜索組件和外拉斜索組件，斜索組件在每一榀由索穹頂中心向索穹頂最外圈單依次布置。本發明實施例提供了一種交替復合式索穹頂結構，不等高雙撐桿與水平壓桿首尾相接形成閉合撐桿環，撐桿與脊索、斜索形成四面體結構，提高了該索穹頂結構幾何穩定性，構件數少易于施工安裝和張拉成形，減少施工成本，綜合經濟效益良好。

技術領域

本發明涉及建筑結構技術領域，尤其涉及一種交替復合式索穹頂結構及其實施方法。

背景技術

索穹頂結構是一種始終處于連續的張力狀態的結構，其中包含不連續的壓桿；索穹頂結構還屬于自平衡自支承體系，結構由脊索、環索和壓桿組成，三者之間相互作用形成結構體系，結構在成形過程中不斷自平衡。結構在未對索施加預應力之前無自然剛度，剛度在施加預應力之后產生。于此同時合理的索穹頂結構體系對索穹頂結構構剛度，穩定性有很大的影響。目前國內外存在的索穹頂結構幾何拓撲形態，結構形式單一，雖較傳統的索穹頂結構而言，整體穩定性與剛度有很大的提高，但節點處的桿件較多，施工復雜。沒有一種既適用于大跨度，整體穩定性好，側向剛度高及結構布置均勻和節點桿件少的索穹頂結構體系。

發明內容

本發明的實施例提供了一種交替復合式索穹頂結構及其實施方法，以克服現有技術的缺陷。

為了實現上述目的，本發明采取了如下技術方案。

一種交替復合式索穹頂結構，包括：支撐組件、索組件和外壓剛性環梁；

所述支撐組件包括：中心撐桿、等高雙撐桿、單撐桿、不等高雙撐桿和水平壓桿，所述等高雙撐桿、單撐桿和不等高雙撐桿在每一榀由索穹頂中心向索穹頂最外圈依次布置；

所述索組件包括：脊索組件、環索組件、斜索組件和外拉斜索組件，所述斜索組件在每一榀由索穹頂中心向索穹頂最外圈依次布置；

所述環索組件包括第一環索、第二環索和第三環索，所述第一環索、第二環索和第三環索的中心位于所述外壓剛性環梁的軸線上，所述第一環索位于中心撐桿下方，所述第二環索位于第一環索下方，所述第三環索位于第二環索下方；

所述中心撐桿豎直設置于外壓剛性環梁軸心的上方，其上端點與脊索組件連接，其下端點與斜索組件連接；

所述等高雙撐桿、單撐桿、不等高雙撐桿的上端點均與脊索組件和斜索組件相連；

所述等高雙撐桿、單撐桿、不等高雙撐桿的下端點均與斜索組件和環索組件相連；

所述相鄰的等高雙撐桿在環向上上端點相連接，形成閉合撐桿環；

所述不等高雙撐桿與水平壓桿首尾相接形成閉合撐桿環；

所述外壓剛性環梁與最外圈斜索組件與最外圈脊索組件相連接。

優選地，所述脊索組件包括：內脊索、第一脊索、第二脊索以及第三脊索；

所述斜索組件包括內斜索、第一單斜索、雙斜索和第二單斜索，所述內斜索、第一單斜索、雙斜索和第二單斜索索從穹頂中心向外壓剛性環梁依次布置；

所述外拉斜索組件包括：外拉斜索；

所述外拉斜索的上端點與第三脊索的上端點、不等高雙撐桿的上端點相連接，其下端點與所述第二環索、雙斜索的下端點及單撐桿的下端點連接。

優選地，所述內脊索的上端點相交一點并呈輻射狀，所述內脊索的上端點還與中心撐桿的上端點相連接，其下端點與第一脊索上端點連接；

所述第一脊索的下端點與第二脊索的上端點連接；