[实用新型]单层球面肋环型交叉索承网壳结构

说明书

单层球面肋环型交叉索承网壳结构，由单层球面肋环型网壳和交叉型索承体系构成。其中交叉型索承体系包括撑杆和交叉布置的承重索。单层球面肋环型交叉索承网壳最主要的特征在单层球面肋环型网壳和交叉型索承体系相结合。交叉型索承体系中，每条承重索的两端直接支承于肋环型网壳结构最外圈节点，荷载传递简洁、直接，下部支撑索系不再依赖环索，没有明显的敏感构件。每根撑杆的下节点处均有两条承重索通过，这时结构具备了更多的荷载传递路径，即使某一根索因故退出工作，结构会发生内力重分布，余下索可以继续发挥承载能力，结构不容易发生整体垮塌。

技术领域

本发明专利涉及大跨度索承网壳屋盖结构领域，具体涉及一种单层球面肋环型交叉索承网壳结构。

背景技术

随着社会主义现代化建设的不断进步，社会生活有了显著提高，大型的公共活动空间如体育场馆建筑、会展中心建筑、交通站房建筑等的需求与日俱增。北京奥运会、上海世博会、广州亚运会等大型赛事的举办，新建或改扩建了一大批场馆建筑，这进一步带动了大跨度空间结构体系的创新。大跨度空间建筑往往是一个区域的地标性建筑，因此不仅要将安全、经济等作为结构设计的目标，更重要的是把结构的美表现出来，实现力与美的结合。

近年来，索承网壳结构(也称弦支穹顶结构)深受国内外工程师的青睐。已建成的索承网壳工程一般是由单层球面网壳与预应力索承体系相结合。单层球面网壳是一种由梁单元构成的一种刚性结构，在实际工程中应用广泛，但是单层球面网壳存在稳定问题而且支座处水平推力较大，只适用于中小跨度的建筑。索承网壳中的预应力索承体系是由索穹顶结构的下部发展而来。索穹顶结构是由张拉整体结构演变而来，是一种柔性的预应力结构体系，依赖预应力保持结构刚度，维持形状稳定。

但是现有的索承网壳结构并不是完美无瑕的。已建成的索承网壳结构采用拉环型索承体系。拉环型索承体系的优点有很多，但拉环型索承体系中的环索是明显的敏感构件，当环索发生局部破断时，会发生连锁反应，使连接于环索的大部分构件发生预应力松弛，从而导致拉环型承索体系无法为结构提供足够的承载力，结构刚度下降明显，甚至引起结构整体垮塌。

发明内容

本发明专利的目的在于完善以上不足，大幅改进预应力索承体系，提出一种适用于封闭的体育场馆、展览馆、大型仓储等中、大跨度建筑的单层球面肋环型交叉索承网壳结构。

单层球面肋环型交叉索承网壳结构，由单层球面肋环型网壳和交叉型索承体系构成。其中交叉型索承体系包括撑杆和交叉布置的承重索。单层球面肋环型交叉索承网壳结构最主要的特征在单层球面肋环型网壳和交叉型索承体系相结合。另一个重要特征在于单层球面肋环型交叉索承网壳结构是一种封闭的屋盖结构，与中间开敞周边布置屋盖的体育场屋盖结构不同。

单层球面肋环型交叉索承网壳结构中，每条承重索的两端直接支承于肋环型网壳结构最外圈节点，荷载传递简洁、直接，下部支撑索系不再依赖环索，没有明显的敏感构件。每根撑杆的下节点处均有两条承重索通过，这时结构具备了更多的荷载传递路径，即使某一根索因故退出工作，结构会发生内力重分布，余下索可以继续发挥承载能力，结构不容易发生整体垮塌。

该发明专利的目的是通过以下技术方案实现的：

单层球面肋环型交叉索承网壳结构，包括单层球面肋环型网壳、交叉型索承体系，所述单层球面肋环型网壳由径向杆和环向杆组成，所述径向杆和环向杆交叉连接固定，

所述单层球面肋环型网壳的下部为交叉型索承体系，

所述交叉型索承体系包括承重索和撑杆，

所述每条承重索的两端锚固于单层球面肋环型网壳最外圈的节点上，并且所述承重索之间相互交叉并形成交叉点，

所述撑杆的下节点与所述承重索之间的交叉点连接，所述撑杆的上节点与单层球面肋环型网壳的径向杆和环向杆的连接节点处连接。