[发明专利]应用在大跨度索穹顶结构中斗屏的可拆卸复位设计方法

说明书

本发明公开了一种应用在大跨度索穹顶结构中斗屏的可拆卸复位设计方法，斗屏拆卸和复位过程中通过滑轮组、预应力拉索和牵引装置，斗屏拆卸步骤中，设置缓冲垫，控制牵引装置的拉力，使施加给预应力拉索的拉力等于转移至所述缓冲垫的斗屏重量，斗屏复位过程中，使预应力拉索卸除的拉力等于斗屏吊起过程中附加在各动滑轮重量之和，保障索穹顶上每一个斗屏吊挂点的荷载不变。本发明的斗屏拆卸及复位过程中索穹顶结构索构件受力影响较小，保障索穹顶结构建筑的使用安全。

技术领域

本发明涉及体育场等建筑领域大型斗屏的拆卸安装技术，具体涉及一种应用在大跨度索穹顶结构中斗屏的可拆卸复位设计方法。

背景技术

近年来，LED显示屏技术不断革新，应用范围不断扩大。其中，在大型体育馆场地中央设置悬挂的斗型显示屏可营造火爆的赛场氛围，也可为场馆方带来广告收益，成为了国内外大型体育场馆中新型显示装置应用的主流。目前大部分应用悬挂斗屏的体育场馆结构体系以刚性钢屋盖构件体系为主，比如网架结构、网壳结构、桁架结构和弦支穹顶结构等，在索穹顶结构这类柔性张拉结构体系中应用斗屏极为少见，应用在柔性结构中斗屏的相关安装拆卸设计方法则更为少见。实际索穹顶结构在屋面结构施工过程中首先进行索构件的张拉，张拉产生预应力形成结构承载所必需的刚度和形状，然后进行金属屋面和装修吊顶的施工，最后进行斗屏装置的吊装施工。后期斗屏维修阶段需要拆除斗屏，但由于索穹顶结构体系受其结构特性的限制，对于索构件内力较为敏感，在进行重量较大的斗屏拆卸维护过程中，容易引起索构件内力变化，可能导致部分拉索的松弛和索力的重分布，维修后再安装索穹顶结构上时索力已和设计阶段的内力不同，从而可能威胁整个索穹顶结构的安全。

施工过程中为避免拆卸中引起的索力重分布，通常会采取吊挂沙袋等配重的方式来等效斗屏装置重量，理论上沙袋等配重与斗屏重量相同则不会引起索力的变化，但实际安装拆卸过程存在先后顺序的情况出现，很难保证吊起的斗屏重量和卸除的附加配重同步等效，必然引起索力的变化且这种依赖人力高空操作的施工安全性和工作效率较低。另外，常见在场馆上方的马道或者设置专门的升降维修平台对重量较大的斗屏进行拆卸维护，属于高空作业范围和一次性卸荷过程，不能很好保证人身安全，又容易引起屋顶构件内力变化，另外对于超重斗屏诸如30吨或40吨的重量，很难找到如此重量的配重且需要大型机械设备吊装到替换位置。因此发明一种对索穹顶结构中索构件受力影响较小同时又安全简便的超重斗屏可拆卸复装设计方法十分必要。

发明内容

本发明提供了一种应用在大跨度索穹顶结构中斗屏的可拆卸复位设计方法，该方法能够为相关含斗屏的柔性张拉索结构体系中斗屏的安装拆卸提供参考依据。

为实现上述目的，本发明采用以下方案：

应用在大跨度索穹顶结构中斗屏的可拆卸复位设计方法，斗屏拆卸过程包括以下步骤，

拆卸步骤(1)：在索穹顶结构的各斗屏吊挂点均安装一组滑轮组，每个滑轮组包括两个固定于一体的定滑轮和两个动滑轮，所述定滑轮连接在所述吊挂点上，两个动滑轮连接在对应的所述定滑轮的下方，设置一预应力拉索，使预应力拉索的一端固定连接在斗屏下方场地预埋的地锚上，另一端通过扩散盘分散为多根拉索，分散后的拉索分别对应连接每个滑轮组中一个动滑轮下端的吊钩，该滑轮组的另一个动滑轮下端的吊钩对应连接所述斗屏的一个悬吊点，每个滑轮组的动滑轮各自连接有牵引装置；

拆卸步骤(2)：在斗屏下方的场地上预放置缓冲垫，通过所述牵引装置下放与所述斗屏连接的各个动滑轮，使斗屏下降，从斗屏接触到缓冲垫表面处于还未卸载的临界状态开始，与所述斗屏相连的动滑轮逐步卸除附加在该动滑轮的斗屏重量，将斗屏重量转移至缓冲垫上，同时通过所述牵引装置收紧滑轮组中与预应力拉索连接的另一动滑轮，控制牵引装置的拉力，使施加给预应力拉索的拉力等于转移至所述缓冲垫的斗屏重量；

拆卸步骤(3)：斗屏完全卸除后，将与斗屏相连接的动滑轮的吊钩与斗屏的悬吊点分离，与预应力拉索相连接的动滑轮保持不动，使预应力拉索加载等效于斗屏重量的荷载；

斗屏复位安装过程包括以下步骤，