【技术实现步骤摘要】
本技术涉及车辐式双层索系结构和弦支穹顶结构，具体涉及一种组合穹顶结构。
技术介绍
1、车辐式双层索系结构源于在20世纪中期著名建筑师fuller提出的“张拉整体思想”，其在研究中发现大自然并不利用存在的抗压性，因此旨在结构中尽可能地增加受拉构件而减少受压构件，使结构处于连续的张拉状态，让压力成为张力海洋的孤岛。传统车辐式双层索系结构是一种典型的张拉结构体系，其具有结构效率极高、杆件节点少、空间跨度大、用钢量少等特点，但也存在部分缺点。传统车辐式双层索系结构的基本组成单元是索桁架，各榀构件的稳定索处缺乏有效的环向联系构件，导致结构的面外刚度较小，并且为满足结构受力及经济性，其内拉环高度较大从而降低室内净空的问题。张拉整体结构需要对承重索和稳定索施加较大的预应力以获得足够的刚度抵御荷载，因为会对外压环产生较大压力，对支座产生较大的径向内拉力，增大外压环截面和支座设计难度。
2、传统的弦支穹顶结构其上部为由刚性杆件连接而成的单层网壳，具有较强的几何稳定性，在自重及外部荷载作用下会对支座产生较大的径向外推力。结构下部为索杆体系，在施加预应力后会对支座产生径向内拉力，但在满足结构经济性的情况下拉索预应力及截面面积均不宜过大，因此支座仍受到较大的外推力。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的技术问题，本技术的目的是：提供一种组合穹顶结构，解决现有车辐式双层索系结构各榀构件的稳定索处缺乏有效的环向联系构件，导致结构的面外刚度较小，并且为满足结构受力及经济性，其内拉环高度较大从而降低
2、为了达到上述目的，本技术采用如下技术方案：
3、一种组合穹顶结构，包括内拉环、榀构件、单层环形网壳、竖向支撑件、径向斜索和环向索，榀构件、竖向支撑件、径向斜索和环向索的数量均为多个，多个榀构件的一端均与内拉环连接，多个榀构件的另一端均与单层环形网壳的内边沿连接；多个竖向支撑件的顶端均与单层环形网壳的内边沿底部连接，多个径向斜索的一端均与单层环形网壳的外边沿连接，多个径向斜索的另一端分别与多个竖向支撑件的底端连接；多个环向索中，每一个环向索的两端分别和两个相邻的竖向支撑件底端连接；多个榀构件和多个竖向支撑件均沿内拉环周向均匀分布。
4、作为一种优选，榀构件包括径向稳定索、径向承重索、第一竖向撑杆、第二竖向撑杆和第三竖向撑杆，径向稳定索的一端与内拉环的顶部连接，径向稳定索的另一端与单层环形网壳的内边沿连接；径向承重索的一端与内拉环的底部连接，径向承重索的另一端与单层环形网壳的内边沿铰接；第一竖向撑杆的一端与径向稳定索及内拉环的连接处铰接，第一竖向撑杆的另一端与径向承重索及内拉环的连接处连接；第二竖向撑杆的两端分别与径向稳定索和径向承重索连接，第三竖向撑杆的两端分别与径向稳定索和径向承重索连接，第二竖向撑杆和第三竖向撑杆等间距分布在内拉环与单层环形网壳之间。
5、作为一种优选，内拉环包括上圆环和下圆环，上圆环通过第一竖向撑杆架设在下圆环的正上方，上圆环和下圆环直径大小一致；径向稳定索与上圆环连接，径向承重索与下圆环连接。
6、作为一种优选，单层环形网壳包括内圆环、中圆环、外圆环和多个连接件，内圆环、中圆环和外圆环等间距分布，一部分连接件的两端分别与内圆环和中圆环连接，其余的连接件的两端分别与中圆环和外圆环连接；径向稳定索、径向承重索和竖向支撑件均与内圆环连接，径向斜索与外圆环连接。
7、作为一种优选，连接件包括两个连接杆，两个连接杆的一端连接，两个连接杆之间的夹角为锐角；相邻的两个连接件的连接杆连接。
8、作为一种优选，径向稳定索、径向承重索和第一竖向撑杆依次连接构成直角三角形。
9、作为一种优选，单层环形网壳、竖向支撑件和径向斜索依次连接构成三角形结构。
10、作为一种优选，上圆环和下圆环采用钢材料制备。
11、总的说来，本技术具有如下优点：
12、本技术在传统车辐式双层索系结构(内拉环和榀构件)的基础上，外圈加入弦支穹顶结构(单层环形网壳)组成的组合穹顶结构，配合竖向支撑件、径向斜索和环向索，在自重及外部荷载的作用下两种结构共同受力，增强了结构的几何稳定性及平面外刚度，降低车辐式双层索系结构的内拉环高度。
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1.一种组合穹顶结构，其特征在于：包括内拉环、榀构件、单层环形网壳、竖向支撑件、径向斜索和环向索，榀构件、竖向支撑件、径向斜索和环向索的数量均为多个，多个榀构件的一端均与内拉环连接，多个榀构件的另一端均与单层环形网壳的内边沿连接；多个竖向支撑件的顶端均与单层环形网壳的内边沿底部连接，多个径向斜索的一端均与单层环形网壳的外边沿连接，多个径向斜索的另一端分别与多个竖向支撑件的底端连接；多个环向索中，每一个环向索的两端分别和两个相邻的竖向支撑件底端连接；多个榀构件和多个竖向支撑件均沿内拉环周向均匀分布。
2.按照权利要求1所述的一种组合穹顶结构，其特征在于：榀构件包括径向稳定索、径向承重索、第一竖向撑杆、第二竖向撑杆和第三竖向撑杆，径向稳定索的一端与内拉环的顶部连接，径向稳定索的另一端与单层环形网壳的内边沿连接；径向承重索的一端与内拉环的底部连接，径向承重索的另一端与单层环形网壳的内边沿铰接；第一竖向撑杆的一端与径向稳定索及内拉环的连接处铰接，第一竖向撑杆的另一端与径向承重索及内拉环的连接处连接；第二竖向撑杆的两端分别与径向稳定索和径向承重索连接，第三竖向撑杆的两端分别与径
3.按照权利要求2所述的一种组合穹顶结构，其特征在于：内拉环包括上圆环和下圆环，上圆环通过第一竖向撑杆架设在下圆环的正上方，上圆环和下圆环直径大小一致；径向稳定索与上圆环连接，径向承重索与下圆环连接。
4.按照权利要求2所述的一种组合穹顶结构，其特征在于：单层环形网壳包括内圆环、中圆环、外圆环和多个连接件，内圆环、中圆环和外圆环等间距分布，一部分连接件的两端分别与内圆环和中圆环连接，其余的连接件的两端分别与中圆环和外圆环连接；径向稳定索、径向承重索和竖向支撑件均与内圆环连接，径向斜索与外圆环连接。
5.按照权利要求4所述的一种组合穹顶结构，其特征在于：连接件包括两个连接杆，两个连接杆的一端连接，两个连接杆之间的夹角为锐角；相邻的两个连接件的连接杆连接。
6.按照权利要求2所述的一种组合穹顶结构，其特征在于：径向稳定索、径向承重索和第一竖向撑杆依次连接构成直角三角形。
7.按照权利要求1所述的一种组合穹顶结构，其特征在于：单层环形网壳、竖向支撑件和径向斜索依次连接构成三角形结构。
8.按照权利要求3所述的一种组合穹顶结构，其特征在于：上圆环和下圆环采用钢材料制备。
...【技术特征摘要】
1.一种组合穹顶结构，其特征在于：包括内拉环、榀构件、单层环形网壳、竖向支撑件、径向斜索和环向索，榀构件、竖向支撑件、径向斜索和环向索的数量均为多个，多个榀构件的一端均与内拉环连接，多个榀构件的另一端均与单层环形网壳的内边沿连接；多个竖向支撑件的顶端均与单层环形网壳的内边沿底部连接，多个径向斜索的一端均与单层环形网壳的外边沿连接，多个径向斜索的另一端分别与多个竖向支撑件的底端连接；多个环向索中，每一个环向索的两端分别和两个相邻的竖向支撑件底端连接；多个榀构件和多个竖向支撑件均沿内拉环周向均匀分布。
2.按照权利要求1所述的一种组合穹顶结构，其特征在于：榀构件包括径向稳定索、径向承重索、第一竖向撑杆、第二竖向撑杆和第三竖向撑杆，径向稳定索的一端与内拉环的顶部连接，径向稳定索的另一端与单层环形网壳的内边沿连接；径向承重索的一端与内拉环的底部连接，径向承重索的另一端与单层环形网壳的内边沿铰接；第一竖向撑杆的一端与径向稳定索及内拉环的连接处铰接，第一竖向撑杆的另一端与径向承重索及内拉环的连接处连接；第二竖向撑杆的两端分别与径向稳定索和径向承重索连接，第三竖向撑杆的两端分别与径向稳定索和径向承重索连接，第二竖向撑杆和第三竖向撑杆等间距分布在内拉环与单...
【专利技术属性】
技术研发人员：姜正荣，周梓杰，苏昌旺，石开荣，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：
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