[发明专利]钢构坝空间桁架结构单元体及拱式钢构坝

权利要求书

1.一种钢构坝空间桁架结构单元体，其特征是：包括近似直平行六面体或近似梯形六面体的空间桁架结构体，所述的空间桁架结构体的前、后端面为近似“田”字形桁架结构，左侧面、右侧面、上表面、下表面为近似“日”字形桁架结构；前端面中心节点O与该空间桁架结构体的所有其他节点之间设有支撑连杆，前端面的四个中间节点A、B、C、D分别与其对应的后端面四个顶点之间分别设有支撑连杆，后端面中心节点O’与后端面四个顶点之间设有支撑连杆，在空间桁架结构体的上、下表面或左、右侧面各节点设有连接固定结构，该空间桁架结构单元体左侧面、右侧面、上表面、下表面的各连杆分别为其相邻空间桁架结构单元体的公共支撑连杆，边界上单元体的边界连接面的各连杆为该单元自身支撑连杆。

2.根据权利要求1所述的钢构坝空间桁架结构单元体，其特征是：任一水平或斜向梁连杆与竖向或近似竖向的柱连杆之间的节点连接固定结构采用球节点连接结构，或者采用连接耳固定连接；所述连接耳为对称的板式连接耳，两对称连接耳一端分别固定在其对应的竖向或近似竖向柱连杆侧面的两侧边上，两对称连接耳另一端与水平或斜向梁连杆的端面对接，并在两对称连接耳与水平或倾斜两连杆侧壁之间固定有连接片。

3.根据权利要求2所述的钢构坝空间桁架结构单元体，其特征是：在两平行连接耳之间至少垂直固定一个支撑板，支撑板一端连接柱连杆，另一端连接梁连杆。

4.根据权利要求1所述的钢构坝空间桁架结构单元体，其特征是：所述似直平行六面体的空间桁架结构的前端面和后端面为平行结构，近似梯形六面体的空间桁架结构的前端面和后端面为非平行结构。

5.一种由权利要求1所述空间桁架结构单元体组合的拱式钢构坝，含有坝底钢筋混凝土承台及预埋固定件、两岸钢筋混凝土结构筑成的台阶式承台及预埋件，其特征是：根据钢构坝设计的整体实际形状、坝底宽度、坝体高度、坝体最大宽度和设计要求选择各层空间桁架结构单元体、两岸台阶个数、台阶水平面宽度及台阶高度进行规范化设计，最底层的空间桁架结构单元体的柱连杆下端的通过固定脚板与坝底钢筋混凝土承台中预埋件固定，相邻空间桁架结构单元体的左、右相邻侧面和上、下相邻端面具有公共的支撑连杆及节点连接结构，包含在坝体中的空间桁架结构单元体的左、右侧面和上、下端面彼此之间通过公共支撑连杆及节点连接结构相互连接固定，每层拱式空间桁架结构单元体的组合体两端的柱连杆下端的连接脚板与台阶承台的水平面预埋件固定连接，各层拱式空间桁架结构单元体的组合体形成拱形层叠连接结构的组合钢构坝体，在钢构坝体迎水面固定有挡水板，各空间桁架结构单元体及挡水板固定连接组成具有曲面迎水面的空间桁架结构坝体。

6.根据权利要求5所述的拱式钢构坝，其特征是：所述空间桁架结构坝体的后端背水面为近似垂直面，空间桁架结构坝体的纵截面由底部向顶部逐渐收敛过渡。

7.根据权利要求5所述的拱式钢构坝，其特征是：所述挡水板固定在空间桁架结构单元体的迎水面上，挡水板通过栓接或者焊接固定在空间桁架单元迎水面上，相邻挡水板之间设置止水密封。

8.根据权利要求5所述的拱式钢构坝，其特征是：所述坝底混凝土承台和两侧台阶混凝土承台的下部分别通过锚杆固定在基岩深处。

9.根据权利要求5所述的拱式钢构坝，其特征是：空间桁架结构坝体的从中部向两侧的单元横向宽度逐渐增大，或者不变；在坝体最上侧表面铺设固定有平面走廊。

10.根据权利要求5-9任一项所述的拱式钢构坝，其特征是：坝体后端背水面上还固定连接有辅助支架，在辅助支架或坝体内设有发电厂房设施、电梯井、检修廊道，在库区地形合适处设置泄洪通道。