[发明专利]一种负高斯曲率索穹顶

摘要

本发明公开了一种负高斯曲率索穹顶。它由环向拉索、径向上斜索、径向下斜索与竖向压杆组成；径向上斜索首尾相连构成负高斯曲率曲面；竖向压杆的一端与径向下斜索和环向拉索相连，另一端与不同的径向下斜索和径向上斜索相连，最外圈径向下斜索与上斜索固定在结构周边的支座上形成负高斯曲率索穹顶结构。该负高斯曲率索穹顶的曲率形式与构件数量根据建筑造型、使用功能以及承载能力等要求确定。本发明改变了现有索穹顶均为正高斯曲率的现状，使索穹顶可以应用在各种建筑造型的结构中。此外本发明在保持索穹顶结构原有构造简单、受力合理、造型美观的前提下，由于其两个主方向的曲率正负相反，所以也是一种承受竖向双向荷载性能更加优良的结构形式。

主权项

一种负高斯曲率索穹顶，其特征在于：负高斯曲率索穹顶结构由径向上斜索(1)、径向下斜索(2)、环向拉索(3)和竖向压杆(4)构成；其中径向上斜索(1)首尾相连以索网的形式构造出整个结构的造型曲面；造型曲面上过任意点的一条二维曲线在局部坐标系xy下的曲率为其中曲率最大的曲线方程为y＝f(x)，其曲率为曲率最小的曲线方程为其曲率为其中最大曲率与最小曲率的乘积k₁k₂为曲面在该点的高斯曲率K；由径向上斜索(1)构造出的曲面，其高斯曲率小于零，为一负高斯曲率曲面，即所述的负高斯曲率索穹顶结构最外圈径向上斜索(1)与径向下斜索(2)固定于周边的支座节点上；所述的环向拉索(3)首尾相连构成一条封闭的空间曲线，各圈环索中各环向拉索(3)均不在同一平面内；所述的竖向压杆(4)相互之间并不相连，各竖向压杆(4)孤立地分散在整个结构中；所述的径向下斜索(2)与同类构件并不直接相连，各径向下斜索(2)也孤立地分散在整个结构中；所述的竖向压杆(4)一端与径向上斜索(1)和径向下斜索(2)直接相连，另一端与不同的径向下斜索(2)和环向拉索(3)相连。