球面肋环型索穹顶结构一次张拉脊索成形安装方法技术

本发明专利技术公开了球面肋环型索穹顶结构一次张拉脊索成形的一种施工方法。首先，分别将脊索与各根竖压杆的上端节点相连，各竖杆下部分别安置临时脚手架上并将各根竖压杆顶升至施工标高，施工标高点即为本发明专利技术提出的方法计算所得的施工标高；然后，将中心斜索一端连接于脊索，另一端连接于中心竖压杆下端。再由内向外逐圈将环索与竖压杆下端连接、斜索一端与脊索连接，另一端与竖压杆下端以及环索连接；最后在环梁处张拉脊索索端部，待张拉至设计位置后，将脊索锚固于受压环梁上。本发明专利技术的索穹顶结构施工方法只需一次张拉脊索，可按照本发明专利技术给出的表中数值进行安装即可，从而使得这种原施工技术极复杂的结构有可能得到普遍的推广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及建筑领域，尤其涉及一种球面肋环型索穹顶结构一次张拉脊索成形的施工方法。
技术介绍
索穹顶结构一种新型大跨度预张拉结构，它是一种受力合理、结构效率极高的结构体系，体现了“压杆的孤岛存在于拉杆的海洋中”的思想，具有结构用钢量少的优势，但目前的施工技术只有极少数人掌握，无法大面积推广该种结构。在施工过程中，索穹顶结构的索杆体系将发生大位移和大转角，并伴随着刚体运动、机构运动和弹性变形，使施工过程的跟踪和精度控制都较困难。国内有学者根据非线性有限元或动力松弛法的理论，将施工成形问题转化为形态分析。目前研究较多的施工方法主要包括调节压杆长度，张拉斜索、脊索或环索等。以上施工方法都通过算例证实是可行的，但或是计算复杂，或是实施过程不够明确，使得现有的文献尚不能使一般的施工安装人员所掌握，施工方法的计算技术要求比较高，一般技术人员也难于掌握，即使是高学历的研究生，实施索穹顶结构也感到困难。为此， 本专利技术给出了一种只要查阅相应图表，采用简单的数学运算，可完成安装的方法，且采用该方法施工索穹顶，其概念清晰，一般技术人员即可使用。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种球面了环形索穹顶结构一次张拉脊索成形的安装方法。球面肋环型索穹顶结构一次张拉脊索成形的安装方法的步骤如下1)分别将脊索与中心竖压杆的上端、竖杆的上端以及边竖杆的上端相连，中心竖压杆的下端安放在第一脚手架上，竖杆的下端安放在第二脚手架上，边竖杆的下端安放在第三脚手架上，并将中心竖压杆、竖杆及边竖杆顶升至施工标高；2)将中心斜索一端连接于脊索，中心斜索另一端连接于中心竖压杆下端；3)将第一环索与竖杆下端连接、斜索一端与脊索连接，斜索另一端与竖杆下端以及第一环索连接；4)将边斜索一端与边竖杆下端以及第二环索连接，边斜索另一端连接于受压环梁上；5)最后张拉脊索的两端至设计值，并将脊索锚固于受压环梁上。所述的将中心竖压杆、竖杆及边竖杆顶升至施工标高计算方法如下假设球面肋环型索穹顶中心竖杆上端点至边缘环梁节点编号分别为1，2，3……n，i对应的竖杆杆顶施工时标高应比设计值上升，其数值1按& = β +ΣΔ;计算，j = 1，2，···，7=权利要求1.一种球面肋环型索穹顶结构一次张拉脊索成形的安装方法，其特征在于它的步骤如下1)分别将脊索(1)与中心竖压杆O)的上端、竖杆(3)的上端以及边竖杆的上端相连，中心竖压杆O)的下端安放在第一脚手架(11)上，竖杆(3)的下端安放在第二脚手架(1 上，边竖杆(4)的下端安放在第三脚手架(1 上，并将中心竖压杆O)、竖杆(3)及边竖杆(4)顶升至施工标高；2)将中心斜索( 一端连接于脊索(1)，中心斜索(5)另一端连接于中心竖压杆(2) 下端；3)将第一环索(9)与竖杆C3)下端连接、斜索(6)—端与脊索(1)连接，斜索(6)另一端与竖杆C3)下端以及第一环索(9)连接；4)将边斜索(7)—端与边竖杆(4)下端以及第二环索(10)连接，边斜索(7)另一端连接于受压环梁(8)上；5)最后张拉脊索(1)的两端至设计值，并将脊索锚固于受压环梁(8)上。2.根据权利要求1所述的一种球面肋环型索穹顶结构一次张拉脊索成形的施工方法， 其特征在于所述的将中心竖压杆O)、竖杆C3)及边竖杆(4)顶升至施工标高计算方法如下假设球面肋环型索穹顶中心竖压杆上端点至边缘环梁节点编号依序为1，2，3……n，对i应的竖杆杆顶施工时标高应比设计值上升，其数值1按& ζα + ΣΔ；计算，j = 1，2，…，7=1i，式中A1 = 0，Ai = COS Qi-B' i cos α ‘ ^ai为肋环形索穹顶结构对称轴上的剖面上弦节点编号i、i+1两点之间的设计长度，为保证不用张拉就能够安装斜索和环索，取 a' i = 0.95 及b' i = 0.951^1^为1节点处竖杆下端节点与第i+Ι脊索节点之间距离， .LH(Yi-I)^ = arcsm-为施工成形时对称轴上的剖面上弦节点编号i所对应的竖杆AC与 对称轴上的剖面上弦节点i，i+1连线之间的夹角，由肋环形索穹顶结构几何关系确定 = arccos(————-——)=arccos(’’)，为施工时竖杆与斜索夹角。其中 AB ■ ACIai ■ Hi比为对称轴上的剖面上弦节点i对应竖杆AC的理论长度，α i彡90°。3.根据权利要求1所述的一种球面肋环型索穹顶结构一次张拉脊索成形的施工方法， 其特征在于所述的将中心竖压杆O)、竖杆C3)及边竖杆向上顶升的距离^，其中的a 按如下公式计算 式中，(x -!, Yn-:) > (χη, yn)分别为第n-l脊索节点、η脊索节点对应的设计坐标值，Axi = BD-B' D' =Bi sin α ‘ ^a' , sin α ‘ i为第i+1个脊索节点向内移动的距离，其中a” α ‘ i、a' ,、α ‘,计算方法如下，a,为肋环形索穹顶结构对称轴上的剖面上弦节点 编号i、i+1两点之间的设计长度，a' i = 0. 95 ，％ = arcsm-为施工成形时对称轴上的剖面上弦节点编号i所对应的竖杆AC与对称轴上的剖面上弦节点i，i+1连线之间的夹角，由肋环形索穹顶结构几何关系确定4.根据权利要求1所述的一种球面肋环型索穹顶结构一次张拉脊索成形的施工方法， 其特征在于所述的脊索(1)两端部与受压环梁(8)的连接为铸锚锚接，脊索(1)与中心竖杆(2)上端、竖杆C3)上端、边竖杆(4)上端、中心斜索( 一端、斜索(6) —端的连接为销栓连接，第一环索(9)与竖杆C3)下端、斜索(6) —端的连接为销栓连接、第二环索(10)与边竖杆(4)下端、边斜索(7) —端的连接为销栓连接。5.根据权利要求1所述的一种球面肋环型索穹顶结构的施工方法，其特征在于所述的中心竖压杆( 和相邻竖杆( 之间的水平距离相等，竖杆( 和边竖杆(4)之间的水平距离相等。全文摘要本专利技术公开了球面肋环型索穹顶结构一次张拉脊索成形的一种施工方法。首先，分别将脊索与各根竖压杆的上端节点相连，各竖杆下部分别安置临时脚手架上并将各根竖压杆顶升至施工标高，施工标高点即为本专利技术提出的方法计算所得的施工标高；然后，将中心斜索一端连接于脊索，另一端连接于中心竖压杆下端。再由内向外逐圈将环索与竖压杆下端连接、斜索一端与脊索连接，另一端与竖压杆下端以及环索连接；最后在环梁处张拉脊索索端部，待张拉至设计位置后，将脊索锚固于受压环梁上。本专利技术的索穹顶结构施工方法只需一次张拉脊索，可按照本专利技术给出的表中数值进行安装即可，从而使得这种原施工技术极复杂的结构有可能得到普遍的推广。文档编号E04G21/14GK102400560SQ20111022056公开日2012年4月4日 申请日期2011年8月3日 优先权日2011年8月3日专利技术者叶俊, 周瑜, 苏亮, 蒋贤法, 高博青 申请人:浙江东宸建设控股集团有限公司, 浙江大学本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高博青，苏亮，周瑜，蒋贤法，叶俊，
申请(专利权)人：浙江东宸建设控股集团有限公司，浙江大学，
类型：发明
国别省市：