CN101649661B - 逐层双环葵花型索穹顶结构与施工成形方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种逐层双环葵花型索穹顶结构与施工成形方法。以立面上一圈撑杆为一层，除顶层外的每层均由若干个几何特征相同、个数相同的单元构成，每层的单元等间距布置。每个单元的撑杆上下端分别安装上索杆节点和下索杆节点；上索杆节点的一侧连接两根本层的上斜索、上索杆节点的另一侧分别连接上层的两根上斜索和上层的两根下斜索，以及穿过上索杆节点中间的上环索；与本层上斜索同侧的下索杆节点上，连接两根本层的下斜索，以及穿过下索杆节点中间的下环索；顶层为由上索杆节点、下索杆节点和一根可伸缩撑杆构成，上索杆节点连接顶层全部上斜索，下索杆节点连接顶层全部下斜索。本发明预应力施工精度高；施工方法简便；施工成本低；结构使用安全。

Description

逐层双环葵花型索穹顶结构与施工成形方法

技术领域

本发明涉及葵花型索穹顶结构体系与施工成形方法，具体涉及一种逐层双环葵花型索穹顶结构与施工成形方法。

背景技术

现有的葵花型索穹顶结构是一种由环索、脊索(上弦斜索)、斜索(下弦斜索)、撑杆以及索杆节点组成，依靠施加预应力提供刚度的柔性体系，其预应力的生成及结构的成形是伴随着施工过程完成的。各圈的环索只有一道，与撑杆的下索杆节点相连。索杆节点与脊索(杆)、斜索(杆)、环索之间的连接关系为可转动的铰接关系。已建成的葵花型索穹顶结构工程一般采用同步张拉各斜索或顶升各撑杆的预应力施工方法，为了保证各索的预应力导入精度，需要各斜索或各撑杆同步、均匀地产生预应力。这种施工方法需要数量众多的千斤顶，并在计算机的实时控制下进行同步集群张拉或顶升。现有索穹顶结构对于构件制作的加工精度、张拉设备的控制精度的要求很高。

尽管索穹顶是目前大跨度结构中自重最轻、结构效率最高的一种先进的结构形式，但现在只有极少数几个发达国家的个别企业有能力设计与建造大跨度索穹顶结构，其中的主要瓶颈问题是，现有索穹顶结构的构造方式和施工方法，决定了其成功建造对于构件制作精度与预应力施工精度有着极大的依赖。否则，无法建好，甚至无法建成。

发明内容

本发明的目的在于提供一种逐层双环葵花型索穹顶结构与施工成形方法，通过对现有葵花型索穹顶结构体系及其施工成形方法的改造，能够使建造摆脱对构件制作精度与预应力施工精度的过度依赖，并使施工成形方法更加简单、施工质量更好、施工成本更低。

提出的新型葵花型索穹顶结构称为逐层双环葵花型索穹顶结构，其关键技术在于：(1)通过把现有的每层只有下环索的葵花型索穹顶结构体系改变成为每层有上、下两道连续贯通的环索的葵花型索穹顶结构体系，并把现有难度很大的整体安装、整体张拉或顶升索杆结构的施工成形方法，简化为逐层安装、逐层张拉、分层叠加索杆结构的施工成形方法。(2)通过改变索杆节点的构造使环索与索杆节点之间在施工时形成可滑动的铰接关系，使环索通过每个索杆节点后的预应力损失接近于零，使相邻两段环索的内力相等，最终使整个结构的环索、斜索(杆)、撑杆等构件的内力与设计相符。(3)在整体结构施工完成后，能够方便地把环索与各索杆节点锁住，使环索与各索杆节点之间形成不可滑动、可转动的铰接关系，以提高整体结构的承载力。(4)把集群控制、一次多点张拉众多斜索(杆)或顶升众多撑杆的预应力施工方法，简化为一次仅张拉上、下两道环索的预应力施工方法。

本发明采用的技术方案是：

一、一种逐层双环葵花型索穹顶结构：

包括以立面上一圈撑杆为一层，除顶层外的每层均由若干个几何特征相同、个数相同的单元构成，每层的单元等间距布置，其特征在于：每个单元的撑杆上下端分别安装上索杆节点和下索杆节点；上索杆节点的一侧连接两根本层的上斜索、上索杆节点的另一侧分别连接上层的两根上斜索和上层的两根下斜索，以及穿过上索杆节点中间的上环索；下索杆节点上连接两根本层的下斜索，以及穿过下索杆节点中间的下环索。

顶层为由上索杆节点、下索杆节点和一根可伸缩撑杆构成，上索杆节点连接顶层全部上斜索，下索杆节点连接顶层全部下斜索，可伸缩撑杆由两根内部带左、右向螺纹的撑杆和一个套筒构成。

所述上索杆节点为一个椭圆形钢环，所述椭圆形钢环的一个窄边焊接两个分别连接本层上斜索的第一、第二耳板，第一、第二耳板分别与本层的上斜索连接；在椭圆形钢环的另一个窄边焊接分别连接上层的两根上斜索的第三、第四耳板和焊接分别连接上层的两根下斜索的第五、第六耳板，第三、第四耳板分别与各自的上层的上斜索连接，第五、第六耳板分别与各自的上层的下斜索连接；所述椭圆形钢环的二个宽边内装有中空凹形圆环，中空凹形圆环的一侧与上环索滑动连接。

所述下索杆节点为另一个椭圆形钢环，所述椭圆形钢环的一个窄边焊接两根分别连接本层下斜索的第七、第八耳板，第七、第八耳板分别与本层的下斜索连接；所述椭圆形钢环的二个宽边内装有中空凹形圆环，中空凹形圆环的一侧与下环索滑动连接。

所述顶层上索杆节点等分布置有与顶层全部上斜索相应个数的耳板，相应个数的耳板分别连接顶层全部上斜索；所述顶层下索杆节点等分布置有与顶层全部下斜索相应个数的耳板，相应个数的耳板分别连接顶层全部下斜索。

二、一种逐层双环葵花型索穹顶结构的施工成形方法：

包括以立面上一圈撑杆为一层，除顶层外的每层均由若干个几何特征相同、个数相同的单元构成，每层的单元等间距布置，其特征在于：每个单元的撑杆上下端分别安装上索杆节点和下索杆节点；上索杆节点的一侧连接两根本层的上斜索、上索杆节点的另一侧分别连接上层的两根上斜索和上层的两根下斜索，以及穿过上索杆节点中间的上环索；下索杆节点上连接两根本层的下斜索，以及穿过下索杆节点中间的下环索。

顶层为由上索杆节点、下索杆节点和一根可伸缩撑杆构成，上索杆节点连接顶层全部上斜索，下索杆节点连接顶层全部下斜索，可伸缩撑杆由两根内部带左、右向螺纹的撑杆和一个套筒构成。

安装与整体施工成形步骤如下：

(1)把第一层的上、下斜索的一端与建筑物的支座进行安装连接，第一层的上、下斜索的另一端与第一层相应撑杆两端的上、下索杆节点连接；在上、下索杆节点内安装第一层的上、下环索；同步张拉第一层的上、下两道环索，张拉完成后就形成了一个一层的、稳定的、自平衡的开口索杆结构；

(2)把第二层的上、下斜索的一端与第一层的上索杆节点进行安装连接，第二层的上、下斜索的另一端与第二层相应撑杆两端的上、下索杆节点连接；在上、下索杆节点内安装第二层的上、下环索；同步张拉第二层的上、下两道环索，张拉完成后就形成了一个两层的、稳定的、自平衡的开口索杆结构；

(3)同理，完成其它各层的安装与预应力施工，无环索顶层则可用伸长该层中间可伸缩撑杆的方法导入预应力，直至索穹顶整体结构施工成形完成；

(4)在结构施工成形完成后，把环索与索杆节点锁住固定，形成不可滑动、可转动的铰接关系，然后，在结构上进行屋面层的施工。

三、另一种逐层双环葵花型索穹顶结构的施工成形方法：

包括以立面上一圈撑杆为一层，除顶层外的每层均由若干个几何特征相同、个数相同的单元构成，每层的单元等间距布置，其特征在于：每个单元的撑杆上下端分别安装上索杆节点和下索杆节点；上索杆节点的一侧连接两根本层的上斜索、上索杆节点的另一侧分别连接上层的两根上斜索和上层的两根下斜索，以及穿过上索杆节点中间的上环索；下索杆节点上连接两根本层的下斜索，以及穿过下索杆节点中间的下环索。

顶层为由上索杆节点、下索杆节点和一根可伸缩撑杆构成，上索杆节点连接顶层全部上斜索，下索杆节点连接顶层全部下斜索，可伸缩撑杆由两根内部带左、右向螺纹的撑杆和一个套筒构成。

安装与整体施工成形步骤如下：

(1)把第一层的上、下斜索的一端与建筑物的支座进行安装连接，第一层的上、下斜索的另一端与第一层相应撑杆两端的上、下索杆节点连接；在上、下索杆节点内安装第一层的上、下环索；第二层的上、下斜索的一端与第一层的上索杆节点安装连接，第二层的上、下斜索的另一端与第二层相应撑杆两端的上、下索杆节点连接；在上、下索杆节点内安装第二层的上、下环索；以此类推，完成整体索穹顶结构构件的连接工作；

(2)逐层同步张拉上、下两道环索，无环索顶层则可用伸长该层中间可伸缩撑杆的方法导入预应力，直至整体索穹顶结构施工成形完成。

(3)在索穹顶结构施工成形完成后，把环索与索杆节点锁住固定，形成不可滑动、可转动的铰接关系。然后，在结构上进行屋面层的施工。

本发明与背景技术相比，具有的有益效果是：

1、预应力施工精度高。在施工成形期间新型索杆节点与环索之间为可滑动铰接关系，相互之间摩擦力几乎为零，使每道环索的各索段之间、每层各上斜索(杆)之间、每层各下斜索(杆)之间、每层各撑杆之间的内力，在预应力作用下都能始终相等或接近相等。新型葵花型索穹顶结构体系在施工成形期间表现为，预应力作用下结构的变形协调能力增强，使构件制造等误差对控制预应力精度的敏感度降低，并使结构预应力施工高精度控制工作变得容易。高质量的预应力施工精度保证了整体结构的受力性能。

2、施工方法简便，工效高。采用从下往上逐层安装、逐层同步张拉每层仅上、下两道环索的预应力导入方法，而非现有的结构集群张拉众多斜索或顶升众多撑杆的预应力施工方法，不仅降低了施工难度，而且工效高、易于掌控。

3、施工成本低。采用每层仅同步张拉上、下两道环索的预应力导入方法，所用的张拉设备及控制方法简单。同时，索杆节点与环索之间的摩擦力几乎为零，方便了预应力施工精度的控制，避免了反复调整索力的时间、人力、物力等资源，使施工成本大幅度降低。

4、结构使用安全。在施工成形完成后，新型索杆节点与环索之间由可滑动铰结关系转变为可转动、不可滑动的铰接关系，提高了整体结构的承载力。

附图说明

图1是逐层双环葵花型索穹顶第一层索杆结构成形三维透视图。

图2是逐层双环葵花型索穹顶第二层索杆结构成形三维透视图。

图3是逐层双环葵花型索穹顶第三层索杆结构成形三维透视图。

图4是逐层双环葵花型索穹顶顶层索杆结构成形三维透视图。

图5是逐层双环葵花型索穹顶结构上索杆节点制作流程示意图。

图6是上、下索杆节点与撑杆组合件的立面图。

图7是上、下索杆节点与撑杆组合件连接本层上、下斜索(杆)后的立面图。

图8是上、下索杆节点中安装了上、下环索后的立面图。

图9是上索杆节点安装了上一层的上、下斜索(杆)后的立面图。

图10是顶层撑杆构造立面图。

图11是上、下环索与上、下索杆节点锁住固定后的剖面图。

图12是上索杆节点及其相关构件俯视图。

图13是下索杆节点及其相关构件仰视图。

图中：1、上环索，1’、下环索，2、上斜索(杆)，2’、下斜索(杆)，3、撑杆，4、椭圆形钢环，5、螺栓孔，6、圆孔，7、螺孔，8、耳板，9、耳板，9’、耳板，10、中空凹形圆环，11、铜套环，12、圆柱轴，13、短螺杆，14、左向螺纹撑杆，14’、右向螺纹撑杆，15、内部带螺纹套筒，16、螺栓。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1、图2、图3、图4所示，本发明包括以立面上一圈撑杆3为一层，除顶层外的每层均由若干个几何特征相同、个数相同的单元构成，每层的单元等间距布置。每个单元的撑杆3上下端分别安装上索杆节点和下索杆节点；上索杆节点的一侧连接两根本层的上斜索(杆)2、上索杆节点的另一侧分别连接上层的两根上斜索(杆)2和上层的两根下斜索(杆)2’，以及穿过上索杆节点中间的上环索1；下索杆节点上连接两根本层的下斜索(杆)2’，以及穿过下索杆节点中间的下环索1’；

如图5a、图5b、图5c、图5d、图5e、图5f、图5g、图12、图13所示，所述上索杆节点为一个椭圆形钢环4，所述椭圆形钢环4的一个窄边焊接两个分别连接本层上斜索(杆)2的第一、第二耳板8，第一、第二耳板8分别与本层的上斜索(杆)2连接；在椭圆形钢环4的另一个窄边焊接分别连接上层的两根上斜索(杆)2的第三、第四耳板9和焊接分别连接上层的两根下斜索(杆)2’的第五、第六耳板9’，第三、第四耳板9分别与各自的上层的上斜索(杆)2连接，第五、第六耳板9’分别与各自的上层的下斜索(杆)2’连接；所述椭圆形钢环4的二个宽边内装有中空凹形圆环10，中空凹形圆环10的一侧与上环索1滑动连接。

所述下索杆节点为另一个椭圆形钢环4，所述椭圆形钢环4的一个窄边焊接两根分别连接本层下斜索(杆)2’的第七、第八耳板8，第七、第八耳板8分别与本层的下斜索(杆)2’连接；所述椭圆形钢环4的二个宽边内装有中空凹形圆环10，中空凹形圆环10的一侧与下环索1’滑动连接。

图6是上、下索杆节点与撑杆组合件的立面图。图7是上、下索杆节点与撑杆组合件连接本层上、下斜索(杆)后的立面图。图8是上、下索杆节点中安装了上、下环索后的立面图。图9是上索杆节点安装了上一层的上、下斜索(杆)后的立面图。

如图10所示，所述顶层为由上索杆节点、下索杆节点和一根可伸缩撑杆构成，上索杆节点等分布置有与顶层全部上斜索(杆)2相应个数的耳板，相应个数的耳板分别连接顶层全部上斜索(杆)2；下索杆节点等分布置有与顶层全部下斜索(杆)2’相应个数的耳板，相应个数的耳板分别连接顶层全部下斜索(杆)2’，可伸缩撑杆由两根内部带左、右向螺纹撑杆14、14’和一个套筒15构成。

实施例：

一、索杆节点的构造与制作

以图4所示的逐层双环葵花型索穹顶结构为例，与索杆节点相关联的构件包括上、下环索1、1’，上、下斜索(杆)2、2’，撑杆3。

上索杆节点的制作过程如图5a、图5b、图5c、图5d、图5e、图5f、图5g、图12、图13所示。用铸造或切削工艺加工成一个椭圆形钢环4；在椭圆形钢环4一个窄边侧面钻螺栓孔5；在椭圆形钢环4一个宽边中间钻圆孔6直至另一个宽边内；在椭圆形钢环4一个宽边的圆孔6上部加工成螺孔7；在椭圆形钢环4的一个窄边一端焊接连接本层上斜索(杆)2的耳板8；在椭圆形钢环4的另一个窄边一端焊接分别连接上层上、下斜索(杆)2、2’的对称分布的两个耳板9和对称分布的两个耳板9’；中空凹形圆环10内径比铜套环11外径略小，二者为过盈配合；用缩涨法或压入法把铜套环11安装在中空凹形圆环10孔内；把铜套环11和中空凹形圆环10组合件安装在椭圆形钢环4两个宽边之间；制造圆柱轴12，其外径比铜套环11内径相同，二者为间隙配合；把圆柱轴12插入铜套环11孔内；短螺杆13旋入螺孔7将圆柱轴12轴向定位。

如图6所示，与上索杆节点相比，下索杆节点缺少了焊接连接上层斜索(杆)的对称分布的两个耳板9和对称分布的两个耳板9’，其它构成相同，制作方法也相同。撑杆3两端分别与上索杆节点和下索杆节点焊接形成刚性连接。

采用缩涨法或压入法把铜套安装到中空凹形圆环孔内，其原理为：

(1)缩涨法。利用金属热胀冷缩特性，装配前把被包容件进行冷冻处理使之收缩，装配时将被包容件插入包容件内，当恢复到相同温度后被包容件膨胀而与包容件紧密握裹结合成一个整体。因为二者为热膨胀系数相同或相近的金属材料，所以无论外界温度如何变化，二者在相同温度下的握裹力保持恒定不变。用缩涨法能获得较高的握裹力和较好的装配质量，且不会发生像压入法那样擦伤配合表面的现象。

(2)压入法。在常温状态下，利用敲击或压力作用下将被包容件压入到包容件中，使之形成过盈连接。在压入过程中可能会损伤结合面并引起连接的紧固性降低，故在结合面间适当加润滑剂以获得更好的装配质量。当过盈量较小时，常用此方法进行过盈配合的装配。

二、一种逐层双环葵花型索穹顶结构的施工成形方法：

包括以立面上一圈撑杆3为一层，除顶层外的每层均由若干个几何特征相同、个数相同的单元构成，每层的单元等间距布置，其特征在于：每个单元的撑杆3上下端分别安装上索杆节点和下索杆节点；上索杆节点的一侧连接两根本层的上斜索(杆)2、上索杆节点的另一侧分别连接上层的两根上斜索(杆)2和上层的两根下斜索(杆)2’，以及穿过上索杆节点中间的上环索1；下索杆节点上连接两根本层的下斜索(杆)2’，以及穿过下索杆节点中间的下环索1’；

顶层为由上索杆节点、下索杆节点和一根可伸缩撑杆构成，上索杆节点连接顶层全部上斜索(杆)2，下索杆节点连接顶层全部下斜索(杆)2’，可伸缩撑杆由两根内部带左、右向螺纹撑杆14、14’和一个套筒15构成。

施工安装与整体成形步骤如下：

(1)把第一层的上、下斜索(杆)2、2’的一端与建筑物的支座进行安装连接，第一层的上、下斜索(杆)2、2’的另一端与第一层相应撑杆3两端的上、下索杆节点连接；在上、下索杆节点内安装第一层的上、下环索1、1’；同步张拉第一层的上、下两道环索1、1’，张拉完成后就形成了一个一层的、稳定的、自平衡的开口索杆结构；

(2)把第二层的上、下斜索(杆)2、2’的一端与第一层的上索杆节点进行安装连接，第二层的上、下斜索(杆)2、2’的另一端与第二层相应撑杆3两端的上、下索杆节点连接；在上、下索杆节点内安装第二层的上、下环索1、1’；同步张拉第二层的上、下两道环索1、1’，张拉完成后就形成了一个两层的、稳定的、自平衡的开口索杆结构；

(3)同理，完成其它各层的安装与预应力施工，无环索顶层则可用伸长该层中间可伸缩撑杆的方法导入预应力，直至索穹顶整体结构施工成形完成；

(4)在结构施工成形完成后，把环索与索杆节点锁住固定，形成不可滑动、可转动的铰接关系。如图4、图11、图12、图13所示，当索穹顶结构全部施工成形完成，并在校正了整体索穹顶结构的预应力和变形后，将螺栓16从椭圆形钢环4上的螺栓孔5拧入并抵住环索，从而使环索与索杆节点锁住固定，无法滑动。以此类推，完成所有环索与所有索杆节点的锁住固定工作，使整体结构获得更大的承载力。然后，在结构上进行屋面层施工。

三、另一种逐层双环葵花型索穹顶结构的施工成形方法：

包括以立面上一圈撑杆3为一层，除顶层外的每层均由若干个几何特征相同、个数相同的单元构成，每层的单元等间距布置，其特征在于：每个单元的撑杆3上下端分别安装上索杆节点和下索杆节点；上索杆节点的一侧连接两根本层的上斜索(杆)2、上索杆节点的另一侧分别连接上层的两根上斜索(杆)2和上层的两根下斜索(杆)2’，以及穿过上索杆节点中间的上环索1；下索杆节点上连接两根本层的下斜索(杆)2’，以及穿过下索杆节点中间的下环索1’；

顶层为由上索杆节点、下索杆节点和一根可伸缩撑杆构成，上索杆节点连接顶层全部上斜索(杆)2，下索杆节点连接顶层全部下斜索(杆)2’，可伸缩撑杆由两根内部带左、右向螺纹撑杆14、14’和一个套筒15构成。

施工安装与整体成形步骤如下：

(1)把第一层的上、下斜索(杆)2、2’的一端与建筑物的支座进行安装连接，第一层的上、下斜索(杆)2、2’的另一端与第一层相应撑杆3两端的上、下索杆节点连接；在上、下索杆节点内安装第一层的上、下环索1、1’；第二层的上、下斜索(杆)2、2’的一端与第一层的上索杆节点安装连接，第二层的上、下斜索(杆)2、2’的另一端与第二层相应撑杆3两端的上、下索杆节点连接；在上、下索杆节点内安装第二层的上、下环索1、1’；以此类推，完成整体索穹顶结构构件的连接工作；

(2)逐层同步张拉上、下两道环索1、1’，无环索顶层则可用伸长该层中间可伸缩撑杆的方法导入预应力，直至整体索穹顶结构施工成形完成。

(3)在索穹顶结构施工成形完成后，把环索与索杆节点锁住固定，形成不可滑动、可转动的铰接关系。如图4、图11、图12、图13所示，当索穹顶结构全部施工成形完成，并在校正了整体索穹顶结构的预应力和变形后，将螺栓16从椭圆形钢环4上的螺栓孔5拧入并抵住环索，从而使环索与索杆节点锁住固定，无法滑动。以此类推，完成所有环索与所有索杆节点的锁住固定工作，使整体结构获得更大的承载力。然后，在结构上进行屋面层施工。

Claims (6)

1.一种逐层双环葵花型索穹顶结构，包括以立面上一圈撑杆为一层，除顶层外的每层均由若干个几何特征相同、个数相同的单元构成，每层的单元等间距布置，其特征在于：每个单元的撑杆上下端分别安装上索杆节点和下索杆节点；上索杆节点的一侧连接两根本层的上斜索、上索杆节点的另一侧分别连接上层的两根上斜索和上层的两根下斜索，以及穿过上索杆节点中间的上环索；下索杆节点上连接两根本层的下斜索，以及穿过下索杆节点中间的下环索；

顶层为由上索杆节点、下索杆节点和一根可伸缩撑杆构成，上索杆节点连接顶层全部上斜索，下索杆节点连接顶层全部下斜索，可伸缩撑杆由两根内部带左、右向螺纹的撑杆和一个套筒构成。

2.根据权利要求1所述的一种逐层双环葵花型索穹顶结构，其特征在于：所述上索杆节点为一个椭圆形钢环，所述椭圆形钢环的一个窄边焊接两个分别连接本层上斜索的第一、第二耳板，第一、第二耳板分别与本层的上斜索连接；在椭圆形钢环的另一个窄边焊接分别连接上层的两根上斜索的第三、第四耳板和焊接分别连接上层的两根下斜索的第五、第六耳板，第三、第四耳板分别与各自的上层的上斜索连接，第五、第六耳板分别与各自的上层的下斜索连接；所述椭圆形钢环的二个宽边内装有中空凹形圆环，中空凹形圆环的一侧与上环索滑动连接。

3.根据权利要求1所述的一种逐层双环葵花型索穹顶结构，其特征在于：所述下索杆节点为另一个椭圆形钢环，所述椭圆形钢环的一个窄边焊接两根分别连接本层下斜索的第七、第八耳板，第七、第八耳板分别与本层的下斜索连接；所述椭圆形钢环的二个宽边内装有中空凹形圆环，中空凹形圆环的一侧与下环索滑动连接。

4.根据权利要求1所述的一种逐层双环葵花型索穹顶结构，其特征在于：所述顶层上索杆节点等分布置有与顶层全部上斜索相应个数的耳板，相应个数的耳板分别连接顶层全部上斜索；所述顶层下索杆节点等分布置有与顶层全部下斜索相应个数的耳板，相应个数的耳板分别连接顶层全部下斜索。

5.一种逐层双环葵花型索穹顶结构的施工成形方法，其特征在于：

包括以立面上一圈撑杆为一层，除顶层外的每层均由若干个几何特征相同、个数相同的单元构成，每层的单元等间距布置，其特征在于：每个单元的撑杆上下端分别安装上索杆节点和下索杆节点；上索杆节点的一侧连接两根本层的上斜索、上索杆节点的另一侧分别连接上层的两根上斜索和上层的两根下斜索，以及穿过上索杆节点中间的上环索；下索杆节点上连接两根本层的下斜索，以及穿过下索杆节点中间的下环索；

顶层为由上索杆节点、下索杆节点和一根可伸缩撑杆构成，上索杆节点连接顶层全部上斜索，下索杆节点连接顶层全部下斜索，可伸缩撑杆由两根内部带左、右向螺纹的撑杆和一个套筒构成；

施工安装与整体成形步骤如下：

(1)把第一层的上、下斜索的一端与建筑物的支座进行安装连接，第一层的上、下斜索的另一端与第一层相应撑杆两端的上、下索杆节点连接；在上、下索杆节点内安装第一层的上、下环索；同步张拉第一层的上、下两道环索，张拉完成后就形成了一个一层的、稳定的、自平衡的开口索杆结构；

(2)把第二层的上、下斜索的一端与第一层的上索杆节点进行安装连接，第二层的上、下斜索的另一端与第二层相应撑杆两端的上、下索杆节点连接；在上、下索杆节点内安装第二层的上、下环索；同步张拉第二层的上、下两道环索，张拉完成后就形成了一个两层的、稳定的、自平衡的开口索杆结构；

(3)同理，完成其它各层的安装与预应力施工，无环索顶层则可用伸长该层中间可伸缩撑杆的方法导入预应力，直至索穹顶整体结构施工成形完成；

(4)在结构施工成形完成后，把环索与索杆节点锁住固定，形成不可滑动、可转动的铰接关系，然后，在结构上进行屋面层的施工。

6.一种逐层双环葵花型索穹顶结构的施工成形方法，其特征在于：

包括以立面上一圈撑杆为一层，除顶层外的每层均由若干个几何特征相同、个数相同的单元构成，每层的单元等间距布置，其特征在于：每个单元的撑杆上下端分别安装上索杆节点和下索杆节点；上索杆节点的一侧连接两根本层的上斜索、上索杆节点的另一侧分别连接上层的两根上斜索和上层的两根下斜索，以及穿过上索杆节点中间的上环索；下索杆节点上连接两根本层的下斜索，以及穿过下索杆节点中间的下环索；

顶层为由上索杆节点、下索杆节点和一根可伸缩撑杆构成，上索杆节点连接顶层全部上斜索，下索杆节点连接顶层全部下斜索，可伸缩撑杆由两根内部带左、右向螺纹的撑杆和一个套筒构成；

施工安装与整体成形步骤如下：

(1)把第一层的上、下斜索的一端与建筑物的支座进行安装连接，第一层的上、下斜索的另一端与第一层相应撑杆两端的上、下索杆节点连接；在上、下索杆节点内安装第一层的上、下环索；第二层的上、下斜索的一端与第一层的上索杆节点安装连接，第二层的上、下斜索的另一端与第二层相应撑杆两端的上、下索杆节点连接；在上、下索杆节点内安装第二层的上、下环索；以此类推，完成整体索穹顶结构构件的连接工作；

(2)逐层同步张拉上、下两道环索，无环索顶层则可用伸长该层中间可伸缩撑杆的方法导入预应力，直至整体索穹顶结构施工成形完成；

(3)在索穹顶结构施工成形完成后，把环索与索杆节点锁住固定，形成不可滑动、可转动的铰接关系，然后，在结构上进行屋面层的施工。

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