[发明专利]一种复合式网格索穹顶结构及其施工方法

权利要求书

1.一种复合式网格索穹顶结构，其特征在于，包括环向索、第一径向脊索、第一径向斜索、第二径向脊索、第二径向斜索、第一竖直撑杆、第二竖直撑杆、外压环、内拉环、分叉脊索和分叉斜索；

所述第一径向脊索的一端与内拉环连接，另一端与外压环连接，第一径向斜索和第一竖直撑杆的上端分别与第一径向脊索铰接，第一径向斜索包括内端和外端，第一径向斜索的内端连接内环的竖向撑杆的下端，第一径向斜索的外端连接相邻外环的竖向撑杆的上端，环向索连接同环的第一竖直撑杆的下端并沿环向闭合布置；

靠近外压环的相邻两个环向索分别为外侧环向索和内侧环向索，外侧环向索上还设有第二竖直撑杆，第二竖直撑杆的下端与外侧环向索连接，第二竖直撑杆和第一竖直撑杆沿外侧环向索交错设置，外侧换向索和内侧环向索之间设置分叉脊索和分叉斜索，分叉脊索的一端连接内侧环向索上的第一竖直撑杆的上端，另一端连接外侧相邻第二竖直撑杆的上端，分叉斜索的一端连接内侧环向索上的第一竖直撑杆的下端，另一端连接外侧相邻第二竖直撑杆的上端；

第二径向脊索的一端连接第二竖直撑杆的上端，第二径向斜索的一端连接第二竖直撑杆的下端和外压环，第二径向脊索的另一端和第二径向斜索的另一端共同连接至外压环。

2.根据权利要求1所述的复合式网格索穹顶结构，其特征在于，所述第二竖直撑杆与同环相邻的两个第一竖直撑杆之间等距分布。

3.根据权利要求1所述的复合式网格索穹顶结构，其特征在于，所述外侧环向索上的第一竖直撑杆和第二竖直撑杆的数量相同。

4.根据权利要求1所述的复合式网格索穹顶结构，其特征在于，所述分叉脊索和分叉斜索均采用钢拉杆。

5.根据权利要求1所述的复合式网格索穹顶结构，其特征在于，所述分叉脊索与第一竖直撑杆和第二竖直撑杆之间的连接方式为铰接。

6.根据权利要求1所述的复合式网格索穹顶结构，其特征在于，所述分叉斜索与第一竖直撑杆和第二竖直撑杆之间的连接方式为铰接。

7.根据权利要求1所述的复合式网格索穹顶结构，其特征在于，所述复合式网格索穹顶结构为Geiger型网格与Kiewitt型网格的组合，外侧环向索与内侧环向索之间为Kiewitt型分布。

8.根据权利要求1-7任一所述的复合式网格索穹顶结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：首先确定索穹顶结构的跨度、内拉环和外压环的尺寸、径向等分数以及环向索的圈数与间距，从而确定出环向索、内拉环、外压环和第一径向脊索的平面投影位置，进行内拉环、外压环和第一径向脊索的搭建；

步骤S2：确定索穹顶结构矢高、索穹顶结构的曲面方程，从而确定每一段第一径向脊索的节点标高以及对应第一竖向撑杆的顶标高，进行第一竖向撑杆的搭建；

步骤S3：确第一径向斜索与水平面的夹角，从而计算出第一竖向撑杆的底标高，进而确定每一圈的环向索标高，进行环向索的搭建；

步骤S4：在外侧环向索上的第一竖直撑杆之间布置第二竖直撑杆，将外侧环向索将环向等分数设为内侧环向索等分数的2倍；

步骤S5：在外侧环向索和内侧环向索之间布置分叉脊索和分叉斜索；

步骤S6：在外侧环向索和外压环之间布置第二径向脊索和第二径向斜索，完成索穹顶结构的张拉。