一种新型的结构形式网壳-张弦梁组合结构的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种新型的结构形式网壳-张弦梁组合结构。双层网壳具有受力合理、覆盖跨度大、整体刚度好等特点。但随着跨度的增加，双层网壳厚度越大，靠近中心处杆件越密集，挠度越大。结合张弦梁结构的特点，提出了一种新型的结构形式即双层网壳-张弦梁组合结构，它既能克服网壳的缺点，又能发挥张弦梁结构自重轻，跨越跨度大等优点。该新型结构用钢量更小，与双层网壳相比跨越跨度更大，结构总造价降低，更加经济合理。
【专利说明】一种新型的结构形式网壳-张弦梁组合结构
【技术领域】
[0001]本发明涉及大跨度建筑【技术领域】，特别是涉及到一种能够提高体育馆、展览馆、候机厅、车站、会展中心等公共建筑跨度的新型结构形式。
【背景技术】
[0002]在空间结构中，网壳结构是发展较快、应用较广的一种空间结构形式。但是随着跨度的增加，双层网壳越靠近中心节点杆件越密集，用钢量越大，挠度也越大，自重限制了双层网壳结构的应用。由拱梁，弦及撑杆组成的张弦梁结构由于自重轻、材料性能被充分利用而更多的应用在大跨度结构中。但张弦梁结构也存在缺点，当风荷载较大且用轻屋面系统的结构，在风吸力作用下可能出现下弦拉索受压退出工作的情况。
【发明内容】
[0003]为了克服上述现有技术的不足，本发明提出了一种网壳-张弦梁新型的组合结构型式。
[0004]本发明所采用的技术方案是:根据网壳和张弦梁这两种结构各自特点把双层网壳中间用钢量较大的部分用张弦梁这种上弦刚性结构和拉索协同工作而达到自平衡的结构体系来代替，组成网壳-张弦梁组合结构。这种组合结构由两部分组成，中间为张弦梁部分，四周为双层网壳部分，它既能够发挥张弦梁跨越跨度大和用钢量小的优点，又能发挥双层网壳刚度大的性能。
[0005]与现有技术相比，采用本发明所述设计方案，可以达到以下技术效果:
[0006]1.组合结构的中间部分由张弦梁代替双层网壳，它的自重更小，故组合结构的位移和应力相比单纯双层网壳结构更小。
[0007]2.组合结构中张弦梁的静力性能方面，张弦梁预应力的改变对组合结构刚度的影响不大；但是张弦梁跨度的改变对结构的刚度影响明显。
[0008]3.用钢量小。双层网壳-张弦梁组合结构中间部分由张弦梁代替双层网壳结构，因此组合结构的用钢量更小，伴随着用钢量的减少，结构的总造价也在减少，组合结构更为经济合理。
[0009]4.当张弦梁跨度占整体跨度的3/10时，结构的杆件最能充分发挥材料的特性，即最优跨度。
[0010]5.抗震性能好。组合结构在地震作用下，结构的整体刚度比双层网壳的刚度小，并且随着下弦索的预应力的增大，节点位移振动响应减小，杆件的振动幅值也在减小，随着张弦梁桁架的杆件截面的增加，结构的地震响应变小，即结构的刚度变大；随着张弦梁跨度的增加，节点位移振动幅度增加，杆件的内力振幅也越大，结构的刚度减小。
【具体实施方式】
[0011]按照本发明提出的组合结构型式，对大跨度建筑(如150m以上)可以按照上述技术效果的要求进行计算、设计和施工。关键是减轻结构自重，增加结构跨度，发挥材料性能，发挥两种结构型式的各自优点，使其达到结构的性价比最优的目。
【权利要求】
1.一种网壳-张弦梁新型组合结构型式，该新型结构是由中间为张弦梁结构与周边为双层网壳结构所组成。
2.权利要求1所述的组合结构，双层网壳的连接为铰接，张弦梁结构的连接也为铰接，两者的连接也用铰接处理。
3.权利要求1所述的张弦梁部分采用的是立体桁架，截面为倒三角形的张弦梁结构拱形立体桁架的轴线和拉索的轴线的形状均采用二次抛物线的形式。
4.权利要求1所述的网壳结构中的杆件采用圆钢管截面。
5.权利要求3所述的张弦梁部分弦杆采用的是圆钢管截面，索采用由高强钢丝组成的钢绞线。
【文档编号】E04B7/14GK104264783SQ201410378363
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年7月28日 优先权日:2014年7月28日
【发明者】殷志祥, 鞠英杰, 康翠娇 申请人:殷志祥, 鞠英杰, 康翠娇