本發(fā)明涉及一種弦支穹頂和索穹頂組合穹頂，特別是涉及張拉結(jié)構(gòu)體系及其組合方法。

背景技術(shù)：

索穹頂結(jié)構(gòu)在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有較多應(yīng)用。索穹頂結(jié)構(gòu)內(nèi)部?jī)H有受拉拉索和受壓撐桿組成，拉索需要施加較大的預(yù)應(yīng)力以保證結(jié)構(gòu)剛度，拉索對(duì)支座產(chǎn)生較大的向內(nèi)拉力，因此索穹頂結(jié)構(gòu)需要周邊受壓環(huán)梁以抵消較大的索拉力，受壓環(huán)梁所受壓力較大，因此截面往往較大。

弦支穹頂由上部單層網(wǎng)殼和下部索桿體系組成，在國(guó)內(nèi)外得到了大量應(yīng)用。弦支穹頂結(jié)構(gòu)上部為由剛性桿件組成的單層網(wǎng)殼，因此用鋼量相比索穹頂結(jié)構(gòu)偏大。豎向荷載作用下，上部單層網(wǎng)殼對(duì)周邊支座產(chǎn)生向外推力，而下部索桿體系對(duì)支座產(chǎn)生向內(nèi)拉力，可以抵消部分向外推力，但對(duì)于較小矢跨比的單層網(wǎng)殼，荷載作用下支座水平推力很大，拉索需要施加很大的預(yù)應(yīng)力才能有效抵消上部單層網(wǎng)殼產(chǎn)生的支座外推力，因此拉索需要較大的截面，且施工張拉成本較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

技術(shù)方案

本發(fā)明提出一種弦支穹頂和索穹頂組合穹頂，其特征在于包括弦支穹頂和索穹頂，弦支穹頂在外，索穹頂在內(nèi)，索穹頂?shù)淖钔馊π彼骱图顾骱拖抑я讽數(shù)淖顑?nèi)圈環(huán)向的剛性桿件相連。

弦支穹頂?shù)恼w平面投影為圓環(huán)形，其上部為剛性桿件組成的單層網(wǎng)殼，下部為斜索、環(huán)索和撐桿組成的索桿體系。

索穹頂?shù)恼w平面投影為圓形，由斜索、環(huán)索、脊索和撐桿組成。

通過本發(fā)明提出的新的組合結(jié)構(gòu)，弦支穹頂由上部單層網(wǎng)殼和下部索桿體系組成，上部單層網(wǎng)殼在荷載作用下對(duì)周邊支座產(chǎn)生向外推力，內(nèi)部的索穹頂結(jié)構(gòu)在拉索預(yù)應(yīng)力和荷載作用下，最外圈斜索和脊索將拉力傳給外部的弦支穹頂，從而減小弦支穹頂支座處的外推力，使得弦支穹頂?shù)睦鲀H需施加較小的索力即可基本抵消該外推力，有效減小支座反力，弦支穹頂?shù)睦鲀H需較小截面，施工張拉也較為方便。

有益效果

本發(fā)明提出的弦支穹頂和索穹頂組合穹頂，充分發(fā)揮了弦支穹頂和索穹頂?shù)膬?yōu)點(diǎn)，避免了兩者的缺點(diǎn)，力學(xué)性能好，整體用鋼量和支座反力小，所需拉索截面和預(yù)應(yīng)力小，施工張拉方便。

附圖說明

圖1為結(jié)構(gòu)軸測(cè)圖。

圖2為結(jié)構(gòu)剖面圖。

具體實(shí)施方式

如圖1和圖2所示，本發(fā)明的弦支穹頂和索穹頂組合穹頂，包括弦支穹頂和索穹頂，弦支穹頂在外，索穹頂在內(nèi)，索穹頂?shù)淖钔馊π彼?和脊索7和弦支穹頂最內(nèi)圈環(huán)向的剛性桿件1相連。

弦支穹頂?shù)恼w平面投影為圓環(huán)形，其上部為剛性桿件1組成的單層網(wǎng)殼，下部為斜索2、環(huán)索3和撐桿4組成的索桿體系。

索穹頂?shù)恼w平面投影為圓形，由斜索5、環(huán)索6、脊索7和撐桿8組成。

本發(fā)明的索穹頂也可以包括levy型和凱威特型。

如上所述，盡管參照特定的優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)表示和表述了本發(fā)明，但其不得解釋為對(duì)本發(fā)明自身的限制。在不脫離所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍前提下，可對(duì)其在形式上和細(xì)節(jié)上作出各種變化。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種弦支穹頂和索穹頂組合穹頂，包括弦支穹頂和索穹頂，弦支穹頂在外，索穹頂在內(nèi)，索穹頂?shù)淖钔馊π彼骱图顾骱拖抑я讽數(shù)淖顑?nèi)圈環(huán)向的剛性桿件相連。弦支穹頂?shù)恼w平面投影為圓環(huán)形，其上部為剛性桿件組成的單層網(wǎng)殼，下部為斜索、環(huán)索和撐桿組成的索桿體系。索穹頂?shù)恼w平面投影為圓形，由斜索、環(huán)索、脊索和撐桿組成。本發(fā)明提出的組合穹頂，充分發(fā)揮了弦支穹頂和索穹頂?shù)膬?yōu)點(diǎn)，避免了兩者的缺點(diǎn)，力學(xué)性能好，整體用鋼量和支座反力小，所需拉索截面和預(yù)應(yīng)力小，施工張拉方便。

技術(shù)研發(fā)人員：楊大彬;韓慶華;周學(xué)軍;魏曄;魏強(qiáng);周觀根
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山東建筑大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.05
技術(shù)公布日：2017.07.21