[发明专利]逐层双环葵花型索穹顶结构与施工成形方法

权利要求书

1.一种逐层双环葵花型索穹顶结构，包括以立面上一圈撑杆为一层，除顶层外的每层均由若干个几何特征相同、个数相同的单元构成，每层的单元等间距布置，其特征在于：每个单元的撑杆上下端分别安装上索杆节点和下索杆节点；上索杆节点的一侧连接两根本层的上斜索、上索杆节点的另一侧分别连接上层的两根上斜索和上层的两根下斜索，以及穿过上索杆节点中间的上环索；下索杆节点上连接两根本层的下斜索，以及穿过下索杆节点中间的下环索；

顶层为由上索杆节点、下索杆节点和一根可伸缩撑杆构成，上索杆节点连接顶层全部上斜索，下索杆节点连接顶层全部下斜索，可伸缩撑杆由两根内部带左、右向螺纹的撑杆和一个套筒构成。

2.根据权利要求1所述的一种逐层双环葵花型索穹顶结构，其特征在于：所述上索杆节点为一个椭圆形钢环，所述椭圆形钢环的一个窄边焊接两个分别连接本层上斜索的第一、第二耳板，第一、第二耳板分别与本层的上斜索连接；在椭圆形钢环的另一个窄边焊接分别连接上层的两根上斜索的第三、第四耳板和焊接分别连接上层的两根下斜索的第五、第六耳板，第三、第四耳板分别与各自的上层的上斜索连接，第五、第六耳板分别与各自的上层的下斜索连接；所述椭圆形钢环的二个宽边内装有中空凹形圆环，中空凹形圆环的一侧与上环索滑动连接。

3.根据权利要求1所述的一种逐层双环葵花型索穹顶结构，其特征在于：所述下索杆节点为另一个椭圆形钢环，所述椭圆形钢环的一个窄边焊接两根分别连接本层下斜索的第七、第八耳板，第七、第八耳板分别与本层的下斜索连接；所述椭圆形钢环的二个宽边内装有中空凹形圆环，中空凹形圆环的一侧与下环索滑动连接。

4.根据权利要求1所述的一种逐层双环葵花型索穹顶结构，其特征在于：所述顶层上索杆节点等分布置有与顶层全部上斜索相应个数的耳板，相应个数的耳板分别连接顶层全部上斜索；所述顶层下索杆节点等分布置有与顶层全部下斜索相应个数的耳板，相应个数的耳板分别连接顶层全部下斜索。

5.一种逐层双环葵花型索穹顶结构的施工成形方法，其特征在于：

包括以立面上一圈撑杆为一层，除顶层外的每层均由若干个几何特征相同、个数相同的单元构成，每层的单元等间距布置，其特征在于：每个单元的撑杆上下端分别安装上索杆节点和下索杆节点；上索杆节点的一侧连接两根本层的上斜索、上索杆节点的另一侧分别连接上层的两根上斜索和上层的两根下斜索，以及穿过上索杆节点中间的上环索；下索杆节点上连接两根本层的下斜索，以及穿过下索杆节点中间的下环索；

顶层为由上索杆节点、下索杆节点和一根可伸缩撑杆构成，上索杆节点连接顶层全部上斜索，下索杆节点连接顶层全部下斜索，可伸缩撑杆由两根内部带左、右向螺纹的撑杆和一个套筒构成；

施工安装与整体成形步骤如下：

(1)把第一层的上、下斜索的一端与建筑物的支座进行安装连接，第一层的上、下斜索的另一端与第一层相应撑杆两端的上、下索杆节点连接；在上、下索杆节点内安装第一层的上、下环索；同步张拉第一层的上、下两道环索，张拉完成后就形成了一个一层的、稳定的、自平衡的开口索杆结构；

(2)把第二层的上、下斜索的一端与第一层的上索杆节点进行安装连接，第二层的上、下斜索的另一端与第二层相应撑杆两端的上、下索杆节点连接；在上、下索杆节点内安装第二层的上、下环索；同步张拉第二层的上、下两道环索，张拉完成后就形成了一个两层的、稳定的、自平衡的开口索杆结构；

(3)同理，完成其它各层的安装与预应力施工，无环索顶层则可用伸长该层中间可伸缩撑杆的方法导入预应力，直至索穹顶整体结构施工成形完成；

(4)在结构施工成形完成后，把环索与索杆节点锁住固定，形成不可滑动、可转动的铰接关系，然后，在结构上进行屋面层的施工。

6.一种逐层双环葵花型索穹顶结构的施工成形方法，其特征在于：

包括以立面上一圈撑杆为一层，除顶层外的每层均由若干个几何特征相同、个数相同的单元构成，每层的单元等间距布置，其特征在于：每个单元的撑杆上下端分别安装上索杆节点和下索杆节点；上索杆节点的一侧连接两根本层的上斜索、上索杆节点的另一侧分别连接上层的两根上斜索和上层的两根下斜索，以及穿过上索杆节点中间的上环索；下索杆节点上连接两根本层的下斜索，以及穿过下索杆节点中间的下环索；

顶层为由上索杆节点、下索杆节点和一根可伸缩撑杆构成，上索杆节点连接顶层全部上斜索，下索杆节点连接顶层全部下斜索，可伸缩撑杆由两根内部带左、右向螺纹的撑杆和一个套筒构成；

施工安装与整体成形步骤如下：

(1)把第一层的上、下斜索的一端与建筑物的支座进行安装连接，第一层的上、下斜索的另一端与第一层相应撑杆两端的上、下索杆节点连接；在上、下索杆节点内安装第一层的上、下环索；第二层的上、下斜索的一端与第一层的上索杆节点安装连接，第二层的上、下斜索的另一端与第二层相应撑杆两端的上、下索杆节点连接；在上、下索杆节点内安装第二层的上、下环索；以此类推，完成整体索穹顶结构构件的连接工作；

(2)逐层同步张拉上、下两道环索，无环索顶层则可用伸长该层中间可伸缩撑杆的方法导入预应力，直至整体索穹顶结构施工成形完成；

(3)在索穹顶结构施工成形完成后，把环索与索杆节点锁住固定，形成不可滑动、可转动的铰接关系，然后，在结构上进行屋面层的施工。