【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及建筑工程，尤其涉及一种中间大开口四角落地拱壳结构体系及其施工方法。
技术介绍
1、传统的直线形梁板结构，受力形式主要是受弯、受剪。拱壳结构有其自身的特点，受力形式主要是受压。从材料性能上来说，与受弯、受剪相比，受压状态下，更能充分发挥材料的性能。因此拱形结构，特别是拱壳结构用料省、自重轻、能跨越更大空间。但拱壳结构(除半圆拱外)，在竖向荷载作用下，拱脚处会产生水平推力，这是拱壳结构区别于普通梁板结构的一个重要标志。
2、在现有工程应用中，拱脚水平推力通常有两种解决办法：
3、1)水平推力由下部支撑结构硬抗。通过加强拱壳结构下部的竖向支撑结构，来抵抗水平推力。通常，竖向支撑结构或基础，需要承受巨大的水平推力与竖向力。然而，水平推力由下部支撑结构硬抗。水平推力的存在，增加了下部支撑结构或基础的设计难度，通常下部支撑结构或基础的尺寸巨大。
4、2)拱脚之间设水平拉索。在竖向荷载作用下，上弦拱所产生的水平推力由下弦拉索承担，拱壳结构自成一个完整的结构构件，该构件对支撑它的下部结构不存在水平推力的作用。拱脚之间设水平拉杆，拉杆一般采用预应力拉索。虽然可以通过设计，部分平衡或全部平衡，在给定工况组合作用下拱脚的水平推力，达到力的平衡。但当出现超载的情况时，力的平衡被打破，因为拉索的刚度较小，会导致支座发生较大水平位移，导致结构的破坏，因此不适用于下部支撑结构刚度较弱的情况。
5、有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
1、本专利
2、本专利技术采用下述技术方案：
3、本申请第一目的在于提供中间大开口四角落地拱壳结构体系，包括：
4、若干桩基础；
5、若干支座，各支座分别设置于相应的桩基础上；
6、若干预应力拉梁，各预应力梁分别设置于相应的两个支座之间；
7、拱壳，所述拱壳具有多个拱脚，各拱脚分别连接于相应的支座；
8、其中，所述预应力拉梁和与其连接的支座上设置预应力孔道，预应力筋设置于所述预应力孔道。
9、可选的，所述预应力拉梁支撑于垫层上。
10、本申请第二目的在于提供中间大开口四角落地拱壳结构体系的施工方法，包括：在安装拱壳的过程中，将拱壳安装分为多个施工阶段，分别确定各施工阶段对应的拱脚水平推力，根据各施工阶段对应的拱脚水平推力分别在预应力筋上施加相应的预应力。
11、可选的，将拱壳安装分为拱壳钢结构安装阶段、钢结构主拱卸载阶段、钢结构悬挑部位卸载阶段和屋面板安装阶段；
12、在各施工阶段之前，分别在预应力筋上施加相应的预应力。
13、可选的，施工方法包括如下步骤：
14、步骤s1、执行第一级张拉工序并安装拱壳的钢结构；
15、步骤s2、执行第二级张拉工序并进行钢结构的主拱卸载；
16、步骤s3、执行第三级张拉工序并进行钢结构的悬挑部位的卸载；
17、步骤s4、执行第四级张拉工序并进行钢结构的屋面混凝土壳板的安装。
18、可选的，在安装拱壳的钢结构之前对各预应力筋均进行预紧，张拉控制力为目标力的百分之十。
19、可选的，在步骤s2中，在进行钢结构的主拱卸载之前，对预应力筋进行预紧，张拉控制力为各卸载工况对应的最大支座水平反力。
20、可选的，在步骤s4中，将钢结构的屋面混凝土壳板的安装分为多个施工步骤，在每一施工步骤之前均根据相应施工步骤对应的支座水平反向力，向预应力筋上施加相应的预应力。
21、可选的，在步骤s2和步骤s3中，均对预应力拉梁上部分预应力筋进行张拉；
22、在步骤s4中，在钢结构的屋面混凝土壳板的安装的各施工步骤之前分别对剩余的各预应力筋中不同的预应力筋进行张拉。
23、可选的，在各施工阶段之前分别张拉预应力拉梁上相应的预应力筋，且在靠前的施工阶段中张拉靠近垫层一侧的预应力筋，在靠后的施工阶段中张拉远离垫层一侧的预应力筋。
24、通过采用上述技术方案，使得本专利技术具有以下有益效果：
25、桩基础水平承载力和水平刚度较弱，需要严格控制桩顶水平位移，本申请实施例提供的若干预应力拉梁和预应力筋的配合，除了可以提供力的平衡外，还能提供一定的刚度，保证桩顶水平位移不超限。
26、下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的描述。
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1.一种中间大开口四角落地拱壳结构体系，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的中间大开口四角落地拱壳结构体系，其特征在于，所述预应力拉梁支撑于垫层上。
3.如权利要求1或2所述的中间大开口四角落地拱壳结构体系的施工方法，其特征在于，在安装拱壳的过程中，将拱壳安装分为多个施工阶段，分别确定各施工阶段对应的拱脚水平推力，根据各施工阶段对应的拱脚水平推力分别在预应力筋上施加相应的预应力。
4.根据权利要求3所述的施工方法，其特征在于，将拱壳安装分为拱壳钢结构安装阶段、钢结构主拱卸载阶段、钢结构悬挑部位卸载阶段和屋面板安装阶段；
5.根据权利要求3所述的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的施工方法，其特征在于，在步骤S1中，在安装拱壳的钢结构之前对各预应力筋均进行预紧，张拉控制力为目标力的百分之十。
7.根据权利要求5所述的施工方法，其特征在于，在步骤S2中，在进行钢结构的主拱卸载之前，对预应力筋进行预紧，张拉控制力为各卸载工况对应的最大支座水平反力。
8.根据权利要求5所
9.根据权利要求8所述的施工方法，其特征在于，在步骤S2和步骤S3中，均对预应力拉梁上部分预应力筋进行张拉；
10.根据权利要求3～9任一所述的施工方法，其特征在于，在各施工阶段之前分别张拉预应力拉梁上相应的预应力筋，且在靠前的施工阶段中张拉靠近垫层一侧的预应力筋，在靠后的施工阶段中张拉远离垫层一侧的预应力筋。
...【技术特征摘要】
1.一种中间大开口四角落地拱壳结构体系，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的中间大开口四角落地拱壳结构体系，其特征在于，所述预应力拉梁支撑于垫层上。
3.如权利要求1或2所述的中间大开口四角落地拱壳结构体系的施工方法，其特征在于，在安装拱壳的过程中，将拱壳安装分为多个施工阶段，分别确定各施工阶段对应的拱脚水平推力，根据各施工阶段对应的拱脚水平推力分别在预应力筋上施加相应的预应力。
4.根据权利要求3所述的施工方法，其特征在于，将拱壳安装分为拱壳钢结构安装阶段、钢结构主拱卸载阶段、钢结构悬挑部位卸载阶段和屋面板安装阶段；
5.根据权利要求3所述的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的施工方法，其特征在于，在步骤s1中，在安装拱壳的钢结构之前对各预应力筋均进...
【专利技术属性】
技术研发人员：张开臣，任庆英，刘文珽，梁云东，李铭，杨松霖，王磊，徐中文，郝宇锋，彭博，张海燕，原丽鹏，毛振龙，
申请(专利权)人：北京市建筑工程研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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