[發明專利]一種斜交輪輻式索桁架結構的施工方法

有效

• 申請號: 202210699008.6
• 申請日: 2022-06-21
• 公開（公告）號: CN114776035B
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發明（設計）人: 周光毅;張曉迪;楊越;張書欣;馬健;胡洋;高晉棟;張維廉;么德生;李東方;董志強
• 申請（專利權）人: 北京市建筑工程研究院有限責任公司;中國建筑第八工程局有限公司
• 主分類號: E04G21/14
• 分類號: E04G21/14;E04B1/35
• 代理公司: 北京中建聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 11004
• 代理人: 高雅男

本發明公開了一種斜交輪輻式索桁架結構的施工方法，施工步驟依次為：鋪放上環索；依次鋪放徑向下層索系、下層索系、上層索系和附加索；提升上環索；鋪放、提升下環索；安裝上環索和下環索之間的撐桿；分批次安裝徑向下層索系和斜交式上層索系之間的撐桿；連接斜交式上層索系與外環梁；安裝、張拉徑向下層索系。本發明采用“支撐架拼裝內環索、分組提升徑向索、張拉下徑向索”的施工成形方法，避免大跨度空間結構搭設滿堂紅腳手架的施工措施，提高了施工進度，降低了施工成本；通過對內環索、索系的分批次提升，降低單次提升重量，降低對提升設備的要求，提高結構安裝的穩定性和安全性。

技術領域

本發明屬于預應力空間結構施工技術領域，特別涉及一種斜交輪輻式索桁架結構的施工方法。

背景技術

斜交輪輻式索桁架是一種極為特殊的預應力空間結構體系，它由中部內環索通過斜交式上層索系、徑向下層索系與外環梁張拉形成整體結構，其中斜交式上層索系包括交叉布置的上層索系和下層索系。與常規的索桁架結構不同，斜交輪輻式索桁架結構中的斜交式索系，使得結構可以獲得較好的側向剛度，更有利于結構的穩定性。然而，斜交輪輻式索桁架結構的斜交式上層索系和徑向下層索系不是簡單的單榀在投影面重合的索桁架體系，而是采用斜交式上層索系與徑向下層索系投影非重合的布置方式。因此，這種斜交輪輻式索桁架結構受力復雜，各類型的索系內力變化對其他拉索影響較大，控制施工過程中結構的位形十分困難。

斜交輪輻式索桁架結構體系具有如下特點：其基本組成單元為索系，柔性較大，在張拉成型前，結構沒有任何剛度，無法承受荷載；該類結構跨度較大，往往達到200米以上，屬于超大跨結構；結構受力復雜，索系空間布置整體呈輻射狀，斜交式上層索系與徑向下層索系在空間的投影面不重合，每根斜交式上層索系要與多個徑向下層索系斜交。

一般的柔性索網結構體系的施工成形方法主要由兩類：第一種方法是高空搭設滿堂紅腳手架，在腳手架上對索網結構進行拼裝，之后采取或張拉徑向索、或張拉環索、或頂升撐桿等方法完成張拉成形的工作，這種施工方法需要大量的腳手架，施工措施費昂貴，而且占用了大面積的施工現場空間，影響其他專業交叉作業。第二種是“地面組裝、同步提升、整體張拉成形”的施工方法，將所有結構構件在地面按照空間位置的投影進行鋪放，對徑向索進行同步提升，提升到位后，索體與外環梁結構完成安裝工作，最后對索網進行整體張拉成形，這種施工方法需要將所有構件在地面組裝，而斜交輪輻式索桁架體系各類構件眾多，分布復雜，在地面組裝平面空間無法按照空間投影鋪放下眾多構件；又由于結構跨度超大，屋蓋結構整體自重非常大，整體提升需要大量的提升設備，對設備噸位要求很高，安全性難以保證；斜交輪輻式索桁架成形前沒有剛度，柔性太大，整體提升過程中容易失穩，穩定不易控制，施工質量難以保證。

斜交輪輻式索桁架結構在施工過程中會經歷多種不同的幾何態和預應力態，采取何種預應力施工方法，才能準確的控制該類柔性空間結構的施工成型過程，是工程中亟待解決的技術性難題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種斜交輪輻式索桁架結構的施工方法，以解決上述背景技術中斜交輪輻式索桁架結構施工操作復雜、對提升設備要求高、安裝過程穩定性難以控制，影響施工質量的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種斜交輪輻式索桁架結構的施工方法，其中，斜交輪輻式索桁架結構包括內環索、斜交式上層索系、徑向下層索系、外環梁和撐桿，所述內環索包括上環索和下環索，并通過斜交式上層索系、徑向下層索系與外環梁形成整體結構，所述斜交式上層索系包括斜向交叉布置的上層索系和下層索系，所述上環索和下環索之間、斜交式上層索系與徑向下層索系之間均設置撐桿，包括以下步驟：

步驟一、鋪放上環索：在預設上環索的投影位置搭設支撐架，將上環索鋪放在支撐架上；

步驟二、依次鋪放徑向下層索系、下層索系、上層索系和附加索：所述徑向下層索系外側、下層索系外側和上層索系外側均通過提升鋼線與外環梁連接，所述附加索外側與外環梁連接，內側與上環索連接；