[发明专利]弦支穹顶结构及其施工方法

说明书

本发明提供了一种弦支穹顶结构及其施工方法，弦支穹顶结构包括若干支柱、若干径向梁、外封边梁、内封边梁、第一圈梁、第二圈梁、第一环索、第二环索、若干第一撑杆及若干第二撑杆，通过将圈梁设计为椭圆形，在预应力张拉时，圈梁各处受力较为均匀，产生的不利弯矩较小，使得整个结构更加稳固；同时通过将环索设计为椭圆形，避免了矩形角部处环索节点处理困难的问题，同时还避免了矩形中部环索半径很大、需要加大预应力和环索截面的问题，使所述弦支穹顶结构更加适合专业足球场的矩形边界，整个结构受力合理且经济性好。在弦支穹顶结构的施工方法中，在预应力张拉完成后再安装封边梁，避免了预应力张拉时封边梁承受压力并产生较大的不利弯矩。

技术领域

本发明涉及建筑结构设计技术领域，尤其涉及一种弦支穹顶结构及其施工方法。

背景技术

综合体育场，场心包括矩形足球场地、环形跑道和其他田径项目场地，看台平面多为椭圆形，建筑造型多以椭圆形形态为基础。专业足球场，场心为矩形足球场地，无田径项目场地，看台平面多为矩形，建筑造型多以矩形形态为基础。

大开口弦支穹顶结构适用于综合体育场的屋盖，其环索和圈梁平面均为椭圆形。当大开口弦支穹顶结构用于专业足球场的屋盖时，如果环索和圈梁平面近似矩形，会带来如下问题：在矩形角部，环索倒圆角布置，半径很小，环索节点处理困难；在矩形中部，环索半径很大，与圆形或椭圆形环索相比，需要更大的预应力和环索截面才能达到相同的竖向刚度；近似矩形的圈梁，与圆形或椭圆形圈梁相比，在径向梁预应力下，产生的不利弯矩大很多。

发明内容

本发明的目的在于提供一种弦支穹顶结构及其施工方法，一方面避免了矩形角部处环索节点处理困难的问题，同时还避免了矩形中部环索半径很大、需要加大预应力和环索截面的问题，另一方面避免了预应力张拉时封边梁承受压力并产生较大的不利弯矩。

为了达到上述目的，本发明提供了一种弦支穹顶结构包括：

支柱组件，包括若干支柱，所述支柱沿一圆角矩形的周向分布并形成矩形边界；

径向组件，包括若干径向梁，所述径向梁的一端设置在所述支柱上，另一端朝所述矩形边界的中心延伸，所有的所述径向梁的另一端的连线构成一圆角矩形；

封边组件，包括外封边梁及内封边梁，所述外封边梁设置在所述支柱与所述径向梁的连接节点上，所述内封边梁位于所述外封边梁的内侧且与所述径向梁的另一端连接；

环向组件，包括形状为椭圆形的第一圈梁、第二圈梁、第一环索及第二环索，所述第一圈梁及所述第二圈梁位于所述外封边梁与所述内封边梁之间且设置在所述径向组件上，所述第一环索及所述第二环索分别设置在所述第一圈梁及所述第二圈梁的下方；

撑杆组件，包括第一撑杆构件及第二撑杆构件，所述第一撑杆构件包括若干沿所述第一圈梁的周向分布的第一撑杆，所述第一撑杆的顶部与所述第一圈梁连接，底部与所述第一环索连接，所述第二撑杆构件包括若干沿所述第二圈梁的周向分布的第二撑杆，所述第二撑杆的顶部与所述第二圈梁连接，底部与所述第二环索连接。

可选的，所述弦支穹顶结构还包括若干柱间支撑，所述柱间支撑包括两根呈交叉状固定在相邻两根所述支柱之间的第一交叉支撑。

可选的，所述柱间支撑位于矩形边界的中部，且所述矩形边界的两条长边上各有一组所述柱间支撑，短边上各有两组所述柱间支撑。

可选的，所述径向梁与所述支柱的数量相同且一一对应。

可选的，所述弦支穹顶结构还包括若干梁间支撑，所述梁间支撑包括沿径向设置的两个交叉支撑组，每个所述交叉支撑组包括两根呈交叉状固定在相邻两根所述径向梁之间的第二交叉支撑。

可选的，所述梁间支撑位于矩形边界的中部，且所述矩形边界的两条长边上各有一组所述梁间支撑，短边上各有两组所述梁间支撑。