[发明专利]一种用于超大跨度充气膜结构的索网结构及布设方法

说明书

本发明公开了一种用于超大跨度充气膜结构的索网结构及布设方法，本发明用于超大跨度充气膜结构的索网体系，通过斜拉单索、斜拉双索和纵向加强索的合理布置及共同作用，使得超大跨度充气膜结构的索膜受力均匀，进一步减小索膜变形，可保证跨度150m以上充气膜结构在极端气候条件下的安全稳定性。

技术领域

本发明属于膜结构领域，具体涉及一种用于超大跨度充气膜结构的索网结构及布设方法。

背景技术

充气膜结构因具有气密性好、造价低廉、节能环保等特点，近年来广泛应用于电力、煤炭、钢铁、水泥、港口等封闭储料场建设中。因设备布置及运行条件限制，此类封闭储料场跨度可达150m～200m以上。

实际工程中大跨度充气膜结构大多采用单一的斜拉索网体系，在风、雪等荷载作用下，随着充气膜结构跨度进一步增大，索膜的应力及变形不断增大，导致无法满足设备运行及结构安全需求，目前单一斜拉索网体系充气膜结构跨度均控制在150m以下。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种用于超大跨度充气膜结构的索网结构及布设方法，以满足150m以上超大跨度充气膜结构的承载力及变形要求。

为了达到上述目的，一种用于超大跨度充气膜结构的索网结构，包括若干斜拉单索、若干斜拉双索和至少一根纵向加强索；

斜拉单索、斜拉双索和纵向加强索贴服在充气膜的外表面，斜拉单索、斜拉双索和纵向加强索的端部通过索网锚固装置固定在一起，斜拉单索和斜拉双索沿充气膜的斜面交叉布设，纵向加强索沿充气膜短向跨度方向布置。

充气膜的形状为包括柱面、球面和椭球面的正高斯曲率曲面。

斜拉双索布置在充气膜的应力集中处。

纵向加强索布设在充气膜变形大于阈值处。

斜拉单索、斜拉双索和纵向加强索的布置符合空间曲面上距离最短原则。

斜拉单索、斜拉双索和纵向加强索交叉点通过索网连接件固定。

纵向加强索包括第一纵向加强索和第二纵向加强索，第一纵向加强索和第二纵向加强索平行设置。

一种用于超大跨度充气膜结构的索网结构的布设方法，包括以下步骤：

S1，在充气膜的外表面布设若干斜拉单索；

S2，经过计算后，在充气膜表面应力集中处布设若干斜拉双索，使斜拉单索和斜拉双索沿充气膜的斜面交叉设置；

S3，在充气膜的表面形变大于阈值处布设纵向加强索；

S4，将使斜拉单索、斜拉双索和纵向加强索的端部通过索网锚固装置固定在一起。

与现有技术相比，本发明用于超大跨度充气膜结构的索网体系，通过斜拉单索、斜拉双索和纵向加强索的合理布置及共同作用，使得超大跨度充气膜结构的索膜受力均匀，进一步减小索膜变形，可保证跨度150m以上充气膜结构在极端气候条件下的安全稳定性。

本发明的方法在在充气膜的外表面布设若干斜拉单索，在充气膜表面应力集中处布设若干斜拉双索，使斜拉单索和斜拉双索沿充气膜的斜面交叉设置，在充气膜的表面形变大于阈值处布设纵向加强索；本发明能够减少索膜变形，消除结构应力集中，同时能有效抵御极端气候下风、雪荷载，保证超大跨度充气膜结构的安全稳定，同时节约投资。

附图说明

图1为本发明的示意图；

图2为本发明的整体平面布置图；

图3为本发明中的整体三维轴测布置图；