[发明专利]一种双平衡机制的悬挑结构体系

说明书

本发明涉及一种双平衡机制的悬挑结构体系，包括悬挑结构、前支撑结构、第一平衡体系和第二平衡体系，所述悬挑结构的一端连接第一平衡体系和第二平衡体系，所述前支撑结构设于所述悬挑结构的下部，所述前支撑结构的底部锚固于混凝土结构，第一平衡体系和第二平衡体系的底部均锚固于混凝土结构或直接与地基相连；悬挑结构为刚性悬挑结构，前支撑结构为刚性结构，第一平衡体系采用柔性结构，第二平衡体系采用半刚性结构。与现有技术相比，本发明具有保证结构承受各向荷载时均为稳定体系，提高整个建筑结构稳定性及整体强度，提高建筑立面布置灵活度等优点。

技术领域

本发明涉及建筑结构技术领域，尤其是涉及一种双平衡机制的悬挑结构体系。

背景技术

悬挑结构在建筑中的应用非常广泛，常见的有挑檐、阳台、体育场看台顶棚、车站站台顶棚以及剧院的挑台等。随着技术的日新月异，在当代建筑中，悬挑的尺度越来越大，应用的方式越来越多，在建筑表现力的创造上也发挥着越来越重要的作用。

由于大空间结构设计问题的复杂性，在实际应用中往往存在荷载传递及结构受力的不合理等情况。传统的悬挑结构通常由一个平衡体系和一个支撑体系组成，由于建筑或结构条件的限制，导致平衡体系不适合或不允许采用刚度结构而只能采用柔性结构，以获取最高效的结构刚度以及建筑效果，适用性不高；然而，由于柔性结构无受压刚度的特点，在可能出现的反向荷载作用下，平衡体系失效将会导致整个悬挑结构成为不稳定的机构(如图1所示)，进而导致建筑结构稳定性及整体强度有所折减。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种双平衡机制的悬挑结构体系。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种双平衡机制的悬挑结构体系，包括悬挑结构、前支撑结构、第一平衡体系和第二平衡体系，所述悬挑结构的一端连接第一平衡体系和第二平衡体系，所述前支撑结构设于所述悬挑结构的下部，所述前支撑结构的底部锚固于混凝土结构，所述第一平衡体系和所述第二平衡体系的底部均锚固于混凝土结构或直接与地基相连。

所述悬挑结构为刚性悬挑结构，所述前支撑结构为刚性结构，所述第一平衡体系采用柔性结构，所述第二平衡体系采用半刚性结构。

进一步地，所述前支撑结构采用V字型刚性结构。

本发明悬挑结构体系的结构安装步骤包括：

1)同时安装所述悬挑结构及所述前支撑结构，随后安装所述第一平衡体系，并使其达到受力完成态；

2)确认所述第一平衡体系进入荷载态后，安装所述第二平衡体系，并使所述第二平衡体系达到受力完成态。

本发明提供的双平衡机制的悬挑结构体系，相较于现有技术至少包括如下有益效果：

1)本发明悬挑结构体系通过两道体系作为平衡机制，第一平衡体系和第二平衡体系的底部均锚固于混凝土结构或直接与地基相连，两道体系具有不同的力学特性和刚度性能，两道体系同时作用下可以保证结构承受各向荷载时均为稳定体系；另外，当第一平衡体系失效时，第二平衡体系能够提供少部分的轴拉刚度甚至全部的轴压刚度；解决了现有技术柔性结构无受压刚度的问题。

2)第一平衡体系和第二平衡体系设置在悬挑结构端部的连接点为后支撑点，结合前支撑结构，使得整个悬挑结构体系的受力为平面受力形式，并能提供三个支撑点，进一步提高了整个建筑结构稳定性及整体强度。

3)本发明提供了一种新型悬挑结构体系，该体系适用但不仅限于非闭环、大悬挑、可单榀化的体育场建筑，针对特殊条件下的体育场结构，在保证结构承受各向荷载时均为稳定状态的同时，可实现建筑与结构的有效融合。

4)本发明可自成立，不需要借助其他立面体系维持平衡，给建筑立面的布置提供了更多的灵活空间。

附图说明