【技术实现步骤摘要】
一种大跨度装配式预应力脊杆环撑索穹顶结构体系
本专利技术公开了一种装配式预应力空间结构，特别是一种大跨度装配式预应力脊杆环撑索穹顶结构体系，属于土木工程的空间结构
技术介绍
大跨度空间结构是衡量一个国家经济实力与建筑行业发展水平的重要标志。近年来随着我国经济发展水平的提高，人们对大跨度空间结构的发展提出更多新要求：跨度更大、结构自重更轻、施工速度更快及造价更加经济成为当前大跨度空间结构发展的新目标。为了满足以上需求预应力空间结构如：预应力网壳结构、张弦结构、弦支穹顶结构、索穹顶结构、索网结构等结构形式被逐渐提出并应用于工程实践。以上预应力空间结构在施工过程中受当前施工技术制约普遍存在以下问题：1)施工多为现场焊接，受天气影响显著且对环境污染大，2)施工过程中需借助大量脚手架、工装索等辅助安装设备，造成施工复杂，施工难度增加，3)施工周期长，需大量人力、物力及财力。以上问题与我国建筑行业绿色化、工业化、信息化的发展理念不相符，因此为了顺应当前建筑行业发展趋势大力发展装配式空间结构成为必然。当前针对以上传统预应力空间结...
【技术保护点】
1.一种大跨度装配式预应力脊杆环撑索穹顶结构体系，其特征在于：该结构体系分为上部结构与下部结构两部分，其中上部结构由预应力脊杆(1)、高性能钢节点(5)及预应力连接节点(6)组成；下部结构由斜索(2)、环索(3)、环向撑杆(4)及中心压杆(7)组成；高性能钢节点(5)用于连接相邻各圈预应力脊杆(1)，各高性能钢节点(5)的形式由结构拓扑形式确定的相邻各圈预应力脊杆(1)数量决定，并由高性能钢材构成的无缝圆钢管焊接而成；预应力连接节点(6)由开孔十字节点及开孔角钢节点组成，其中开孔十字节点与高性能钢节点(5)焊接，开孔角钢节点与刚性脊杆通过预应力筋连接，开孔十字节点与开孔角钢...
【技术特征摘要】
1.一种大跨度装配式预应力脊杆环撑索穹顶结构体系，其特征在于：该结构体系分为上部结构与下部结构两部分，其中上部结构由预应力脊杆(1)、高性能钢节点(5)及预应力连接节点(6)组成；下部结构由斜索(2)、环索(3)、环向撑杆(4)及中心压杆(7)组成；高性能钢节点(5)用于连接相邻各圈预应力脊杆(1)，各高性能钢节点(5)的形式由结构拓扑形式确定的相邻各圈预应力脊杆(1)数量决定，并由高性能钢材构成的无缝圆钢管焊接而成；预应力连接节点(6)由开孔十字节点及开孔角钢节点组成，其中开孔十字节点与高性能钢节点(5)焊接，开孔角钢节点与刚性脊杆通过预应力筋连接，开孔十字节点与开孔角钢节点通过高强螺栓连接以满足装配化施工要求；
该结构体系的径向圈数由结构拓扑形式确定其中与边环梁铰接的预应力脊杆(1)为最外圈与中心压杆(7)连接的预应力脊杆(1)为最内圈(第一圈)，预应力脊杆(1)作为受拉构件与高性能钢节点(5)通过预应力连接节点(6)连接；中心压杆(7)垂直地面布置与最内圈的高性能钢节点(5)连接，环向撑杆(4)的上端点与高性能钢节点(5)连接，环向撑杆(4)的下端点与相邻环向撑杆(4)的下端点、环索(3)及斜索(2)的下端点相连接，环向撑杆(4)呈倒“V”字型布置于高性能钢节点(5)与环索(3)之间且其水平投影与环索(3)重合，斜索(2)用于连接相邻各圈的高性能钢节点(5)、环索(3)及环向撑杆(4)或中心压杆(7)的下端点，环索(3)连接各圈环向撑杆(4)及斜索(2)的下端点且在各圈环向闭合布置。
2.根据权利要求1所述的一种大跨度装配式预应力脊杆环撑索穹顶结构体系，其特征在于：由预应力脊杆(1)代替传统索穹顶结构中的脊索作为受拉构件，预应力脊杆(1)由外部无缝圆钢管及内部预应力筋两部分通过预应力连接节点(6)连接构成。
3.根据权利要求1所述的一种大跨度装配式预应力脊杆环撑索穹顶结构体系，其特征在于：所述的上部结构中预应力脊杆(1)与高性能钢节点(5)之间通过预应力连接节点(6)装配连接，下部结构中斜索(2)、环索(3)及环向撑杆(4)同样能够实现装配连接，在施工现场配合工装索的使用、分步提升能够实现该新型结构体系上、下部结构同时满足整体装配、整体张拉的施工要求。
4.根据权利要求1所述的一种大跨度装配式预应力脊杆环撑索穹顶结构体系，其特征在于：所述的斜索(2)、环索(3)、环向撑杆(4)及高性能钢节点(5)之间的连接均为铰接，预应力脊杆(1)与高性能钢节点(5)之间通过预应力连接节点(6)采用高强螺栓连接，最外圈预应力脊杆(1)、斜索(2)与边环梁之间采用铰接连接。
5.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：张爱林，刘廷勇，张艳霞，郑文彬，李冲，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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