[实用新型]一种能缓和风荷载的自平衡索网结构

说明书

本实用新型公开了一种能缓和风荷载的自平衡索网结构，属于结构工程技术领域。该自平衡索网结构包括中部钢拱、端部钢拱、纵向地梁、横向地梁、承重索、稳定索和配重。中部钢拱设在结构纵向的中部，且可根据实际结构长度选取单道或多道设置；端部钢拱倾斜设置在结构端部；纵向地梁沿结构纵向设置在端部钢拱和中部钢拱拱脚之下，并作为端部钢拱和中部钢拱拱脚的锚固点；横向地梁横向连接于端部钢拱和中部钢拱拱脚之间，起到平衡拱脚推力的作用；承重索沿结构纵向通长布置；稳定索沿结构横向布置，端部锚固于纵向地梁中，并与承重索连接形成双曲抛物面索网承担风荷载；配重悬挂于承重索两端，并隐蔽在地面以下。该结构是一种高效、经济的新型结构体系。

技术领域

本实用新型涉及一种能缓和风荷载的自平衡索网结构，属于结构工程技术领域。

背景技术

近年来，由于我国电力事业的发展和环保要求，传统的煤炭散堆方式被封闭储存所取代，干煤棚得到了广泛的建设，跨度也越来越大。目前常见的干煤棚结构形式主要包括平面网架、柱面网壳以及普通的索网结构等。其中平面网架、柱面网壳属于刚性结构，相较于柔性结构在自重和用钢量上有着明显的劣势，而且构件制作工作量大，施工周期长，临时措施费较高；而普通的索网结构，对索预张力的张拉也有着较高的要求，施工张拉需要耗费大量的人力和设备资源，而且也需要由专业的施工队伍完成。此外，普通索网结构由于柔性索结构自重轻，对风荷载作用比较敏感，结构设计也较刚性结构难度大。若能设计这样一个索网结构，在风荷载作用下能产生较大的位形变化从而达到改变风荷载作用方向及幅值的效果，进而降低拉索内力，提高索网结构的设计效率将是很好的选择。另外，若能使索网结构的索力锚固在结构体系内部的刚性构件上，使其形成自平衡受力体系，将会避免拉索锚固在地面或基础而造成基础设计及施工费用的增加并简化基础设计。

基于上述考虑，本实用新型提出了一种能缓和风荷载的自平衡索网结构，并具有如下优点：(1)索网结构在风荷载作用下，可通过端部钢拱绕其拱脚连线的转动使索网结构产生较大的位形变化。正是由于这种位形变化，可大幅降低索网结构承受的风荷载，导致其拉索始终在低应力状态下工作。(2)通过设置端部面外铰接钢拱和承重索悬挂配重的方式，可自动施加拉索预应力而不需要专有的张拉设备。既能省去拉索的预应力张拉作业，也能通过配重快速施工成型；(3)由于拉索拉力以及拱脚反力完全由设置在地面的纵向和横向梁系平衡，使其整体结构完全成为一个自平衡受力体系，大大简化了基础设计与传力；(4)索网下料及编织(节点定位与连接)以及钢拱制作均在工厂完成；在工地现场，钢拱可在地面拼装并采用整体起扮的安装方案，拉索张拉也仅通过施加配重完成，因而整个工程建设完全实现了现场装配化作业。

实用新型内容

为实现上述目的，本实用新型提出的一种能缓和风荷载的自平衡索网结构，其特征在于，所述自平衡索网结构主要包括：中部钢拱、端部钢拱、纵向地梁、横向地梁、承重索、稳定索和配重；所述中部钢拱设在自平衡索网结构纵向的中部，且可根据实际结构长度选取单道或多道设置；所述端部钢拱倾斜设置在索网结构端部；所述纵向地梁沿索网结构纵向设置在所述端部钢拱和中部钢拱拱脚之下，并作为所述端部钢拱和中部钢拱拱脚的锚固点；所述横向地梁横向连接于所述端部钢拱和中部钢拱拱脚之间，起到平衡拱脚推力的作用；所述承重索沿索网结构纵向通长布置；所述稳定索沿索网结构横向布置，端部锚固于所述纵向地梁中，并与所述承重索连接形成双曲抛物面索网承担风荷载；所述配重悬挂于所述承重索两端，并隐蔽在地面以下。

在上述自平衡索网结构中，所述中部钢拱采用空间钢管桁架拱，当多道设置时，中间一道两端面外固支，其余两端面外铰接，且在所有中部钢拱上弦杆节点处设置U型夹，所述承重索通过U型夹与中部钢拱连接。

在上述自平衡索网结构中，，所述端部钢拱采用空间钢管桁架拱，两端面外铰接，在所有端部钢拱上弦杆节点处设置U型夹，所述承重索通过U型夹与端部钢拱连接。

在上述自平衡索网结构中，，所述纵向地梁和横向地梁采用钢筋混凝土地梁或钢骨混凝土地梁。