[发明专利]适用于大跨超高空间网格结构体系的超大网架山墙

说明书

本发明公开了一种适用于大跨超高空间网格结构体系的超大网架山墙，属于特种工程技术领域，该山墙采用正放四角锥网格结构通过拓扑延展形成双层竖向平面网格结构，所述平面网格结构的侧面和顶部依靠外侧边缘的外弦单节点与主体拱内侧表面上的节点相互采用球节点固定连接，平面结构的底部依靠通过支撑柱脚与地面基础固定。本发明能够协调山墙与主体拱的结构刚度，整体抗变形的力学性能好。

技术领域

本发明涉及大跨度和超高空间的结构体系，用于特种装备厂房的建造，属于特种工程设计技术领域。

背景技术

高度和长度较大的特种装备不能露天进行停放和检修，因此需要修建大跨度的停放和检修库房。

库房的修建依赖于稳定可靠的结构体系，如附图1所示，目前结构体系采用的是斜支撑与拱形屋盖相结合的大跨超高空间网格结构，斜支撑与屋盖一体设置形成主体拱，斜支撑是屋盖的一部分，屋盖也是斜支撑的一部分。为了满足库房的封闭以及设备的进出，主体拱的一侧通过门框和门梁安装可以开闭的大门，另一侧需设置超高超大面积的山墙对主体拱进行封闭。

常规的山墙一般采用抗风柱结构形式，上部采用铰链活动连接，下部采用刚性固定连接。由于主体拱的结构为超大跨、超高结构，主拱和山墙在风荷载作用下变形大且受力复杂。常规山墙空间作用弱，山墙的结构及连接方式难以适应复杂的变形和受力要求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种适用于大跨超高空间网格结构体系的超大网架山墙，能够协调山墙与主体拱的结构刚度，整体抗变形的力学性能好。

一种适用于大跨超高空间网格结构体系的超大网架山墙，该山墙采用正放四角锥网格结构通过拓扑延展形成双层竖向平面网格结构，所述平面网格结构的侧面和顶部依靠外侧边缘的外弦单节点与主体拱内侧表面上的节点相互采用球节点固定连接，平面结构的底部依靠通过支撑柱脚与地面基础固定。

进一步地，所述正放四角锥网格结构由外弦杆、内弦杆和腹杆组成；所述外弦杆和内弦杆在空间上呈内外平行布置，腹杆的两端分别与外弦杆和内弦杆连接，构成相邻的四根外弦杆或内弦杆形成正方形底面的正放四角锥网格结构。

进一步地，所述山墙主要承受水平向风荷载和主拱传来的平面内荷载，要求山墙具备良好的平面外和平面内刚度，起到类似于剪力墙作用，所述山墙厚跨比取1/15～1/25,确定网格尺寸使相邻杆件的夹角不小于30度。

进一步地，为增加山墙下部弦杆安全可靠性，山墙底部1/5H高度以下网架局部加强，竖向弦杆长细比不小于60，其他杆件长细比不小于120，节点采用相贯节点，上部弦杆长细比不小于150，腹杆长细比不小于200，节点采用焊接球节点。

进一步地，所述山墙中受力较小区域采用球节点连接，受力较大区域采用相贯节点，实现了管桁架与网架结构的有机结合。

进一步地，所述地面基础为双排条形扩展基础，支撑柱脚下部设安装调平锚拴，支撑柱脚调平后二次浇注基础混凝土。

有益效果：

1、本发明在网架山墙结构体系中采用正放四角锥网格结构，实现了小构件在主体拱上的大跨越；利用山墙结构上的节点与主体拱上的节点连接实现了山墙结构主体拱整体刚度协调一致、整体力学性能可以满足复杂载荷条件下的变形要求。

2、本发明的网架山墙结构体系中采用混合节点，上部结构采用球节点，杆件选用灵活，施工简便，下部结构采用相贯节点，造型简洁，适用范围广。

附图说明

图1为本发明大跨超高空间网格结构体系整体结构示意图；

图2为本发明的平面布局示意图；

图3为本发明山墙结构示意图；

图4为图3的A-A剖视图；