[发明专利]一种双拱立体桁架四角落地支承的组合大跨度正交桁架屋盖结构、构成方法及应用

权利要求书

1.双拱立体桁架四角落地支承的组合大跨度正交桁架屋盖结构，其特征在于，包括落地双拱立体桁架、正交平面弧形桁架、屋盖连接钢梁、大开口边界弧形拱梁、两侧单层网壳和小开口边界结构；所述落地双拱立体桁架位于横向两侧，由2榀超大跨度的斜立面弧形倒三角立体拱桁架所组成，四角落地固定支承且沿纵向对称两侧布置；所述正交平面弧形桁架位于中部，由沿横向间隔一定距离布置的多榀正交向平面弧形桁架所组成，平面弧形桁架两侧连接2榀落地双拱立体桁架，共同构成核心支撑构架；所述屋盖连接钢梁位于中部，包括小间隔布置的屋盖连接上弦钢梁和大间隔布置的屋盖连接下弦钢梁，作为正交平面弧形桁架的侧向支撑构件，同时起到屋面承载作用；所述大开口边界弧形拱梁位于落地双拱立体桁架的外侧，由2榀超大跨度的斜立面弧形拱梁所组成，两端汇交于落地双拱立体桁架的四角落地固定端进行支承，构成大开口空间结构，作为横向大跨度空间范围的扩展和中部弧形建筑造型曲面的连续；所述两侧单层网壳位于落地双拱立体桁架和大开口边界弧形拱梁之间，由径向连接主斜杆和环向连接次杆刚接连接组成，构成单层网壳结构；所述小开口边界结构位于纵向两侧，由落地弧形主拱、纵连接杆和斜连接杆所组成，构成小开口空间结构。

2.根据权利要求1所述的双拱立体桁架四角落地支承的组合大跨度正交桁架屋盖结构，其特征在于，所述落地双拱立体桁架位于横向两侧，由沿纵向布置的2榀超大跨度斜立面弧形倒三角立体拱桁架通过端部落地进行固定支承，构成落地双拱立体桁架主体结构；单榀弧形倒三角立体拱桁架由落地立体拱桁架的上弦拱(1)、落地立体拱桁架的下弦拱(2)、落地立体拱桁架的水平杆(3)、落地立体拱桁架的竖腹杆(4)、落地立体拱桁架的斜腹杆(5)所组成；在落地立体拱桁架的落地端(6)处，相连杆件汇交于一点，并固定支承于地面结构上。

3.根据权利要求1所述的双拱立体桁架四角落地支承的组合大跨度正交桁架屋盖结构，其特征在于，单榀弧形倒三角立体拱桁架的斜立面倾斜角为50-80°，立体拱桁架的两落地端水平间距为100-150m，立体拱桁架的中部最高处立面高度为20-30m；立体桁架的高度根据跨度的1/25～1/20确定；单榀弧形倒三角立体拱桁架在平面上呈外凸弧形形式；单榀弧形倒三角立体拱桁架的截面为圆钢管截面，直径为1000～1500mm，自立体桁架中部向两侧为变截面逐渐减小的形式，在落地端部2根落地立体拱桁架的上弦拱和1根落地立体拱桁架的下弦拱汇交于一点，并刚性固定支承于地面结构。

4.根据权利要求1所述的双拱立体桁架四角落地支承的组合大跨度正交桁架屋盖结构，其特征在于，所述正交平面弧形桁架位于落地双拱立体桁架的中部，由沿横向间隔一定距离布置的多榀平面弧形桁架组成，两端刚性连接落地双拱立体桁架，共同构成核心支撑构架；单榀平面弧形桁架由正交平面弧形桁架的上弦梁7、正交平面弧形桁架的下弦梁(8)、正交平面弧形桁架的竖腹杆(9)、正交平面弧形桁架的斜腹杆(10)所组成；每榀平面弧形桁架在两侧端部分别通过正交平面弧形桁架的上弦连接端(11)、正交平面弧形桁架的下弦连接端(12)连接至立体拱桁架的上弦拱和下弦拱；平面弧形桁架的高度根据跨度的1/25～1/20、对应连接处立体拱桁架高度的较大者进行确定；单榀平面弧形桁架的最大跨度为60-100m，截面为圆钢管截面或H型钢截面，圆钢管直径或H型截面高度为300-600mm，桁架高度为3-6m。

5.根据权利要求1所述的双拱立体桁架四角落地支承的组合大跨度正交桁架屋盖结构，其特征在于，所述屋盖连接钢梁位于平面弧形桁架之间设置，由小间隔布置的屋盖连接上弦钢梁(13)、大间隔布置的屋盖连接下弦钢梁(14)所组成；屋盖连接钢梁两端为铰接相贯连接；在正交平面弧形桁架上弦层，屋盖连接钢梁按每轴网跨度布置一根；在平面弧形桁架下弦层，屋盖连接钢梁按每2-3个轴网跨度布置一根；每轴网跨度一般为8-12m；屋盖连接钢梁的截面为圆钢管或H型截面钢，圆钢管的直径或H型截面钢的高度为400-600mm。