【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及建筑结构。更具体地说，本专利技术涉及一种预应力双曲抛物面单层木网壳结构。
技术介绍
1、木材是一种天然可再生资源，具有轻质高强、隔热性能好、可快速装配等优点。但是，木结构在大跨度工程中的应用较少，主要是因为木材材质不均匀、抗弯能力弱、横纹受力强度低，同时顺纹拉压强度差别大，构件连接复杂，造成其适用性受限，应用面窄。因此需要研发新的空间结构体系，充分利用木结构的诸多优点，引入新材料以规避其短板，扬长避短以扩大其应用范围。
2、现有技术中，如授权公告号为cn206941815u的专利中提供了一种大跨度钢-木-索混合结构体系，所述的体系顶部为筒壳结构，沿筒壳结构延伸方向的中间区域为木网壳，木网壳两侧连接钢网壳，木网壳底部布置交叉索网支撑结构。该体系材料种类多，杆件类型也多，有木网壳杆件、钢网壳杆件、拉索、撑杆，不同材料与杆件之间的连接处理比较繁琐。再如申请公布号为cn116591302a的专利中提供了一种预应力胶合木单层网格结构，包括：底部支撑结构，包括环梁和间隔设置在环梁下部的立柱，环梁异于立柱的一侧设置支座节点；上部网壳结构，包括网壳杆件和设置在网壳杆件间的网壳节点，网壳杆件通过网壳节点连接形成网壳，网壳底部网壳杆件通过支座节点与环梁连接；张拉结构，包括环向索、设置在环向索与网壳节点之间的撑杆、设置在环向索与支座节点之间的径向索；节点装置，包括设置在环梁上的支座节点和设置在撑杆两端的撑杆上节点和撑杆下节点。该体系实际是采用胶合木和半刚性节点的一种弦支穹顶形式，同样存在材料种类多、杆件类型多而带来的杆件间连
3、大跨度空间结构是国家建筑科学技术发展水平的重要标志之一，横向跨越60米以上空间的各类结构可称为大跨度空间结构。常用的大跨度空间结构形式包括折板结构、壳体结构、网架结构、悬索结构、充气结构、篷帐张力结构等。现有技术的预应力木结构应用在大跨度网壳结构中，通常为单层网壳+体外预应力，实际为双层，这种体系占用空间大，而且存在材料种类多、杆件类型多而带来的杆件间连接复杂繁琐的问题，不利于木结构的推广应用。
4、因此，需要提出一种新的木网壳结构方案。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种预应力双曲抛物面单层木网壳结构，其构造简单、可靠度高、施工方便，克服了现有预应力木网壳结构的系列问题。
2、为了实现本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种预应力双曲抛物面单层木网壳结构，所述单层木网壳结构为双曲抛物面结构，沿其网壳主拉应力方向布置有多根拉索，且沿与所述网壳主拉应力为±45°夹角的方向交叉布置有多根木梁，所述单层木网壳结构的四周设置多个边梁环绕成圈梁。
3、优选的是，交叉布置的多根木梁之间均通过节点连接，所述节点为刚接、半刚接或铰接的连接方式。
4、优选的是，每个节点包括相互连接的第一木梁和两个第二木梁，其中所述第一木梁相对的两侧壁对称设置有t形连接钢板，每个t形连接钢板由横向肋板和纵向肋板连接组成，每个横向肋板通过多个自攻螺钉固定于所述第一木梁的侧壁，所述纵相肋板的一端与横向肋板的一侧中部连接，另一端插接入任一第二木梁的端部，通过垂直穿设多个螺栓将相应的第二木梁和纵相肋板固定连接，通过垂直穿设多个对穿螺栓将相对设置的两t形连接钢板的横向肋板与第一木梁固定连接。
5、优选的是，每根拉索与每个节点中的第一木梁的侧壁通过u形螺栓固定连接，所述u形螺栓与所述自攻螺钉、螺栓和对穿螺栓均垂直。
6、优选的是，多根拉索形成的平面与多根木梁形成的平面平行。
7、优选的是，交叉布置的多根木梁之间围成多个木网格，单个木网格的平面投影为正方形或平行四边形。
8、优选的是，所述拉索与单个木网格斜交，使其平面投影为三角形。
9、本专利技术至少包括以下有益效果：
10、第一、本专利技术所述预应力双曲抛物面单层木网壳结构，通过拉索与木梁的巧妙布置，实现了可以采用铰接形式的单层网壳结构，打破了单层网壳结构刚接的传统思维。
11、第二、本专利技术通过拉索与木梁的布置，实现了拉索仅受拉、木梁主要受压的受力效果，不仅充分发挥了各自材料的优势，而且解决了受拉木梁连接处理难度大的问题。
12、第三、本专利技术同投影线上的木梁可形成直线，较常规形式网壳更便于木构件加工制作。
13、第四、相比现有专利cn206941815u和cn116591302a中提供的体外预应力形式的混合网壳体系，本专利技术的单层木网壳结构体系占用空间小、节点构造简洁、木构件加工制作方便、材料利用效率更高。
14、本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
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1.预应力双曲抛物面单层木网壳结构，其特征在于，所述单层木网壳结构为双曲抛物面结构，沿其网壳主拉应力方向布置有多根拉索，且沿与所述网壳主拉应力为±45°夹角的方向交叉布置有多根木梁，所述单层木网壳结构的四周设置多个边梁环绕成圈梁。
2.如权利要求1所述的预应力双曲抛物面单层木网壳结构，其特征在于，交叉布置的多根木梁之间均通过节点连接，所述节点为刚接、半刚接或铰接的连接方式。
3.如权利要求2所述的预应力双曲抛物面单层木网壳结构，其特征在于，每个节点包括相互连接的第一木梁和两个第二木梁，其中所述第一木梁相对的两侧壁对称设置有T形连接钢板，每个T形连接钢板由横向肋板和纵向肋板连接组成，每个横向肋板通过多个自攻螺钉固定于所述第一木梁的侧壁，所述纵相肋板的一端与横向肋板的一侧中部连接，另一端插接入任一第二木梁的端部，通过垂直穿设多个螺栓将相应的第二木梁和纵相肋板固定连接，通过垂直穿设多个对穿螺栓将相对设置的两T形连接钢板的横向肋板与第一木梁固定连接。
4.如权利要求3所述的预应力双曲抛物面单层木网壳结构，其特征在于，每根拉索与每个节点中的第一木梁的侧壁
5.如权利要求1-4任一项所述的预应力双曲抛物面单层木网壳结构，其特征在于，多根拉索形成的平面与多根木梁形成的平面平行。
6.如权利要求5所述的预应力双曲抛物面单层木网壳结构，其特征在于，交叉布置的多根木梁之间围成多个木网格，单个木网格的平面投影为正方形或平行四边形。
7.如权利要求6所述的预应力双曲抛物面单层木网壳结构，其特征在于，所述拉索与单个木网格斜交，使其平面投影为三角形。
...【技术特征摘要】
1.预应力双曲抛物面单层木网壳结构，其特征在于，所述单层木网壳结构为双曲抛物面结构，沿其网壳主拉应力方向布置有多根拉索，且沿与所述网壳主拉应力为±45°夹角的方向交叉布置有多根木梁，所述单层木网壳结构的四周设置多个边梁环绕成圈梁。
2.如权利要求1所述的预应力双曲抛物面单层木网壳结构，其特征在于，交叉布置的多根木梁之间均通过节点连接，所述节点为刚接、半刚接或铰接的连接方式。
3.如权利要求2所述的预应力双曲抛物面单层木网壳结构，其特征在于，每个节点包括相互连接的第一木梁和两个第二木梁，其中所述第一木梁相对的两侧壁对称设置有t形连接钢板，每个t形连接钢板由横向肋板和纵向肋板连接组成，每个横向肋板通过多个自攻螺钉固定于所述第一木梁的侧壁，所述纵相肋板的一端与横向肋板的一侧中部连接，另一端插接入任一第二木梁的端部，通...
【专利技术属性】
技术研发人员：张立平，胡佳栋，潘长卿，
申请(专利权)人：中交第四航务工程勘察设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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