[发明专利]一种带上弦刚性环杆的肋环型索穹顶结构及施工成形方法

摘要

本发明公开了一种带上弦刚性环杆的肋环型索穹顶结构，包括中心撑杆、脊索和斜索首尾相连构成共用一个中心撑杆的若干中心索杆单元，外围撑杆、脊索和斜索首尾相连构成若干外围索杆单元，中心索杆单元的脊索和斜索节点处连接于外围索杆单元的外围撑杆顶端，内圈的外围索杆单元的脊索和斜索节点处连接于与其相邻的外围索杆单元的外围撑杆顶端，同圈两相邻外围索杆单元的外围撑杆顶部之间连接有上弦刚性环杆，还公开了该索穹顶结构的施工方法。本发明的带上弦刚性环杆的肋环型索穹顶结构及施工方法，由于设有上弦刚性环杆，有效降低环梁压力、拉索拉力和结构造价，大部分施工步均在地面或地面附近完成，降低了施工难度，易于保证施工质量。

主权项

1.一种带上弦刚性环杆的肋环型索穹顶结构，其特征在于，包括中心撑杆、外围撑杆、脊索、斜索和环索，所述中心撑杆、脊索和斜索首尾相连构成共用一个中心撑杆的若干中心索杆单元，所述脊索和斜索分别呈发散状的连接于中心撑杆顶部和底部，所述外围撑杆、脊索和斜索首尾相连构成若干外围索杆单元，每个中心索杆单元的脊索和斜索节点处连接于外围索杆单元的外围撑杆顶端，位于内圈的外围索杆单元的脊索和斜索节点处连接于与其相邻的外围索杆单元的外围撑杆顶端，同圈两相邻外围索杆单元的外围撑杆顶部之间连接有上弦刚性环杆，其底部之间连接有环索；基于所述带上弦刚性环杆的肋环型索穹顶结构的施工成形方法，包括以下步骤：1）在地面上将脊索、斜索、中心撑杆和最内圈上弦刚性环杆进行组装得到共用一个中心撑杆的若干互相连接的中心索杆单元，再将脊索、斜索、环索、外围撑杆和上弦刚性环杆组装得到若干互相连接的外围索杆单元，连接中心撑杆顶端和支座的每根脊索为一整根拉索，调节连接夹板上的螺栓使得连接夹板夹紧脊索，进而固定脊索与上弦刚性环杆，组装时调节中心撑杆的调节套筒，使中心撑杆的长度小于其零状态设计长度，调节每圈环索的调节套筒使每圈环索的长度大于其零状态设计长度，外围撑杆、脊索、斜索和上弦刚性环杆的长度为零状态设计长度；2）在地面上设置胎架，每个胎架带有相同高度的支撑点，将步骤1）中组装好的最内圈上弦刚性环杆水平放置于胎架上，调节中心撑杆的调节套筒，使得中心撑杆伸长，与中心撑杆相连的脊索和斜索进而被张拉，脊索和斜索受拉，中心撑杆和上弦刚性环杆受压，脊索、斜索、中心撑杆和最内圈上弦刚性环杆共同形成自平衡体系；3）将步骤2）中与最内圈上弦刚性环杆相邻环的第二圈上弦刚性环杆水平放置于胎架之上，利用张拉设备和调节套筒，张拉内圈环索，张拉完毕后，第二圈上弦刚性环杆及其内部的脊索、斜索、外围撑杆和中心撑杆形成自平衡体系；4）当上弦刚性环杆不少于两圈时，依次由内向外将已形成自平衡体系的最外圈上弦刚性环杆的相邻外圈上弦刚性环杆水平放置于胎架之上，利用张拉设备和调节套筒，张拉其相邻的内圈环索，张拉完毕后，该圈的上弦刚性环杆及其内部的脊索、斜索、外围撑杆和中心撑杆形成自平衡体系；5）将步骤4）中得到的形成自平衡体系的索穹顶结构提升至环梁高度附近，将最外圈脊索和斜索的节点处与环梁支座固定，利用张拉设备和调节套筒，张拉最外圈环索，穹顶结构成形。