CN107060176B - 一种异形双曲花图案穹顶结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

一种异形双曲花图案穹顶结构及其施工方法，花图案穹顶结构包括主梁结构以及用于加固的次梁结构；所述主梁结构包括沿环向均匀间隔连接在刚接埋件上的高强度柱、两端与高强度柱连接的成对交叉架设的双曲主梁、连接在双曲主梁端部的沿环向闭合的单曲主圈梁以及架设在双曲主梁构成的多边形空间内的花瓣主梁结构；所述花瓣主梁结构整体呈花瓣形、且包括架设在多边形空间内的单曲花瓣主环梁、架设在单曲花瓣主环梁内的双曲内花瓣主梁、架设在单曲花瓣主环梁外的双曲外花瓣主梁以及架设在双曲外花瓣主梁和双曲主梁之间的联系主梁。本发明解决了现有穹顶构件数量多、重量大、构件过于简单、受力形式单一，承受破坏能力差。

Description

一种异形双曲花图案穹顶结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及建筑领域，特别是一种穹顶结构及其施工方法。

背景技术

穹顶是指悬垂的半球体空间或面积，一般构建在公共场所和大型场馆等建筑物顶部，其中以钢结构穹顶最为常用，现有的钢结构穹顶一般仅由径向梁和环向梁焊接而成，存在一下缺点：构建数量多，增加了穹顶的重量；构件多为规则构件，结构过于单一，从而受力形式单一；缺少艺术性，不便表达设计主题思想。

发明内容

本发明的目的是提供一种异形双曲花图案穹顶结构及其施工方法，要解决现有穹顶构件数量多、重量大、构件过于简单、受力形式单一，承受破坏能力差。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种异形双曲花图案穹顶结构，包括主梁结构以及用于加固的次梁结构；所述主梁结构包括沿环向均匀间隔连接在刚接埋件上的高强度柱、两端与高强度柱连接的成对交叉架设的双曲主梁、连接在双曲主梁端部的沿环向闭合的单曲主圈梁以及架设在双曲主梁构成的多边形空间内的花瓣主梁结构；所述次梁结构包括沿径向加设在双曲主梁顶端与刚接埋件间的单曲立柱、沿环向闭合连接在单曲立柱上的单曲次圈梁以及连接在花瓣主梁结构内的联系次梁。

优选的，所述花瓣主梁结构整体呈花瓣形、且包括架设在多边形空间内的单曲花瓣主环梁、架设在单曲花瓣主环梁内的双曲内花瓣主梁、架设在单曲花瓣主环梁外的双曲外花瓣主梁以及架设在双曲外花瓣主梁和双曲主梁之间的联系主梁。

优选的，所述双曲主梁为5对、依次架设，且各对间相互交叉，中部形成十边形中空结构；每对所述双曲主梁为两根、呈双曲线形设置；其中最先架设的一对双曲主梁为两根完整的双曲主梁，分别为第一双曲主梁和第二双曲主梁为；

其次架设的一对双曲主梁为两根分成两段的双曲主梁，分别为第三双曲主梁和第四双曲主梁；再次架设的一对双曲主梁为两根分成三段的双曲主梁，分别为第五双曲主梁和第六双曲主梁；之后架设的一对双曲主梁为两根分成四段的双曲主梁，分别为第七双曲主梁和第八双曲主梁；最后架设的一对双曲主梁为两根分成五段的双曲主梁，分别为第九双曲主梁和第十双曲主梁。

优选的，所述第一双曲主梁的一端和第七双曲主梁的一端连接在同一高强度柱上；所述第七双曲主梁的另一端与第十双曲主梁的一端连接在同一高强度柱上；所述第十双曲主梁的另一端与第三双曲主梁的一端连接同一高强度柱上；所述第三双曲主梁的另一端与第五双曲主梁的一端连接在同一高强度柱上；所述第五双曲主梁的另一端与第四双曲主梁的一端连接在同一高强度柱上；所述第四双曲主梁的另一端与第八双曲主梁的一端连接在同一高强度柱上；所述第八双曲主梁的另一端第九双曲主梁的一端连接在同一高强度柱上；所述第九双曲主梁的另一端与第二双曲主梁为的一端连接在同一高强度柱上；所述第二双曲主梁为的另一端与第六双曲主梁的一端连接在同一高强度柱上；所述第六双曲主梁的另一端与第一双曲主梁的另一端连接在同一高强度柱上。

优选的，所述双曲主梁间的连接节点包括焊接连接节点和应力释放节点；所述应力释放节点的个数为4～6个、且间隔设置。

优选的，所述双曲外花瓣主梁呈劣弧形，且由一端向两侧呈环向设置；

包括两端连接在单曲花瓣主环上的第四双曲外花瓣主梁、沿顺时针方向依次设置的第三双曲外花瓣主梁、第二双曲外花瓣主梁和第一双曲外花瓣主梁以及沿逆时针方向依次设置的第五双曲外花瓣主梁、第六双曲外花瓣主梁和第七双曲外花瓣主梁。

优选的，所述第四双曲外花瓣主梁的中部分别与第三双曲主梁和第九双曲主梁相切、两端头均连接在单曲花瓣主环上；所述第三双曲外花瓣主梁的中部分别与第一双曲主梁和第三双曲主梁相切、一端头连接在第四双曲外花瓣主梁的端部、另一端头连接在单曲花瓣主环上；所述第二双曲外花瓣主梁的中部与第八双曲主梁相切、一端头连接在第三双曲外花瓣主梁的端部、另一端头连接在单曲花瓣主环上；所述第一双曲外花瓣主梁的中部分别与第六双曲主梁和第十双曲主梁相切、一端头连接在第二双曲外花瓣主梁的端部、另一端头连接在单曲花瓣主环上；所述第五双曲外花瓣主梁的一端头连接在第四双曲外花瓣主梁的端部、另一端头连接在单曲花瓣主环上；所述第六双曲外花瓣主梁的中部与第二双曲主梁为相切、一端头连接在第五双曲外花瓣主梁的中部、另一端头连接在单曲花瓣主环上；所述第七双曲外花瓣主梁的一端头连接在第六双曲外花瓣主梁的端部、另一端头与第六双曲主梁相切；

所述第一双曲外花瓣主梁的另一端头与第六双曲外花瓣主梁的另一端头相接。

优选的，所述双曲内花瓣主梁呈优弧形，由第四双曲内花瓣主梁、第一双曲内花瓣主梁、第二双曲内花瓣主梁和第三双曲内花瓣主梁四条分梁围合呈花朵形，其中第四双曲内花瓣主梁、第一双曲内花瓣主梁和第二双曲内花瓣主梁的一端依次连接围合成花心、其余部分沿顺时针方向呈放射状发散并依次连接，第三双曲内花瓣主梁的两端均连接在第四双曲内花瓣主梁上，与第四双曲内花瓣主梁、第一双曲内花瓣主梁、第二双曲内花瓣主梁围合成闭合花朵。

优选的，所述第四双曲内花瓣主梁的外侧与单曲花瓣主环相切、

一端头连在第二双曲内花瓣主梁的内侧端部、另一端头连接在第一双曲内花瓣主梁的外侧中部；所述第一双曲内花瓣主梁的外侧与单曲花瓣主环相切、一端头连接在第四双曲内花瓣主梁的内侧端部、另一端头连接在第二双曲内花瓣主梁的外侧中部；所述第二双曲内花瓣主梁的外侧与单曲花瓣主环相切、一端头连接在第一双曲内花瓣主梁的内侧端部、另一端连接在第三双曲内花瓣主梁的外侧中部；所述第三双曲内花瓣主梁的两端头均连接在第四双曲内花瓣主梁的外侧。

优选的，所述单曲次圈梁沿单曲立柱的高度方向间隔设置。

优选的，所述联系次梁沿径向间隔设置，包括连接在单曲花瓣主环梁和双曲外花瓣主梁之间的外花瓣联系次梁和连接在双曲内花瓣主梁内的内花瓣联系次梁。

一种异形双曲花图案穹顶结构的施工方法，施工步骤为：

步骤一：搭设满堂脚手架及支撑支架。

步骤二：安装高强度柱，并与刚接埋件进行焊接。

步骤三：安装双曲主梁，并将其两端与高强度柱焊接。

步骤四：安装单曲主圈梁，并与双曲主梁焊接。

步骤五：安装单曲花瓣主环梁。

步骤六：安装双曲内花瓣主梁，并焊接。

步骤七：安装双曲外花瓣主梁，并焊接。

步骤八：安装联系主梁，并焊接。

步骤九：安装单曲立柱，并焊接。

步骤十：安装单曲次圈梁，并焊接。

步骤十一：安装联系次梁，并焊接。

优选的，所述步骤三中双曲主梁的具体安装过程为：

Ⅰ、安装整根双曲主梁第一双曲主梁和第二双曲主梁，二者的两端分别与对应的高强度柱焊接连接。

Ⅱ、安装分成两段的第三双曲主梁和第四双曲主梁，并分别与对应的高强度柱及第一双曲主梁、第二双曲主梁焊接连接。

Ⅲ、安装分成三段的第五双曲主梁和第六双曲主梁，第五双曲主梁与高强度柱、第一双曲主梁、第二双曲主梁焊接连接，第六双曲主梁与高强度柱、第三双曲主梁、第二双曲主梁焊接连接。

Ⅳ、安装分成四段的第七双曲主梁和第八双曲主梁；第七双曲主梁与单曲主柱、第二双曲主梁、第四双曲主梁、第五双曲主梁焊接连接；第八双曲主梁与高强度柱、第二双曲主梁、第四双曲主梁、第六双曲主梁焊接连接。

Ⅴ、安装分成五段的第九双曲主梁和第十双曲主梁；第九双曲主梁与高强度柱、第一双曲主梁、第三双曲主梁、第五双曲主梁、第七双曲主梁焊接连接；第十双曲主梁与高强度柱、第一双曲主梁、第三双曲主梁、第六双曲主梁、第八双曲主梁焊接连接。

Ⅵ、在焊接过程中，保留四道焊口不进行焊接，用于释放应力。

优选的，所述步骤六中双曲内花瓣主梁的具体安装过程为：

ⅰ、安装第四双曲内花瓣主梁，并与单曲花瓣主环梁焊接。

ⅱ、安装第一双曲内花瓣主梁，并与第四双曲内花瓣主梁和单曲花瓣主环梁焊接。

ⅲ、安装第二双曲内花瓣主梁，并与第四双曲内花瓣主梁、第一双曲内花瓣主梁和单曲花瓣主环梁焊接。

ⅳ、安装第三双曲内花瓣主梁，并与第四双曲内花瓣主梁和单曲花瓣主环梁焊接。

优选的，所述步骤七中双曲外花瓣主梁的具体安装过程为：

a、安装第四双曲外花瓣主梁，并与对应的单曲花瓣主环梁和双曲主梁焊接。

b、安装第三双曲外花瓣主梁，并与对应的单曲花瓣主环梁、双曲主梁及第四双曲外花瓣主梁焊接。

c、安装第二双曲外花瓣主梁，并与对应的单曲花瓣主环梁、双曲主梁及第三双曲外花瓣主梁焊接。

d、安装第一双曲外花瓣主梁，并与对应的单曲花瓣主环梁、双曲主梁及第二双曲外花瓣主梁焊接。

e、安装第五双曲外花瓣主梁，并与对应的单曲花瓣主环梁及第四双曲外花瓣主梁焊接。

f、安装第六双曲外花瓣主梁，并与对应的单曲花瓣主环梁、双曲主梁及第五双曲外花瓣主梁焊接。

g、安装第七双曲外花瓣主梁，并与双曲主梁及第六双曲外花瓣主梁焊接。

与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：

1、本发明双曲梁结构穹顶，是在双层网壳基础上进行简化，删除腹杆及一层网壳，增加双曲杆件截面，大大增强了竖向刚度。

2、本发明中双曲主梁对称相互交叉架设，形成一个整体的稳固框架，增加了构件的受力形式，使受力更合理，受力及传力更为均匀，更加有效的进行应力传递，保证穹顶的整体荷载；双曲主梁间焊接的所有焊接节点中保留至少四道焊口不进行焊接，能够有效释放应力，进一步保证了穹顶结构的稳定性。

3、本发明中单曲立柱的设置是对分散受力有力的补充，其次单曲立柱和单曲次圈梁均与双曲主梁刚接连接，使荷载联动传递在双曲主梁上，使结构更为稳定。

4、本发明穹顶结构与传统穹顶结构相比，使用的构件数量少，降低了穹顶整体的重量，降低了对穹顶结构下方支撑结构的承重要求。

5、本发明既有单层壳体结构的美观，又有双层壳体结构的稳定性和承载力大的特点，在保证穹顶结构稳定性的同时，通过双曲结构的有效组合连接使穹顶整体形成花朵形，使穹顶结构具有艺术性，美观大方，同时能够通过穹顶结构表达设计的主题思想。

本发明可广泛应用于穹顶系统中。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

图1是本发明的结构示意图。

图2是主梁结构的示意图。

图3是花瓣主梁结构与主梁结构连接的示意图。

附图标记：1－刚接埋件、2－高强度柱、3－双曲主梁、4－单曲主圈梁、5－单曲花瓣主环梁、6－双曲外花瓣主梁、7－双曲内花瓣主梁、8－联系主梁、9－单曲立柱、10－单曲次圈梁、11－联系次梁、

31-1－第一双曲主梁、31-2－第二双曲主梁、32-1－第三双曲主梁、32-2－第四双曲主梁、33-1－第五双曲主梁、33-2－第六双曲主梁、34-1－第七双曲主梁、34-2－第八双曲主梁、35-1－第九双曲主梁、35-2－第十双曲主梁、

61－第一双曲外花瓣主梁、62－第二双曲外花瓣主梁、63－第三双曲外花瓣主梁、64－第四双曲外花瓣主梁、65－第五双曲外花瓣主梁、66－第六双曲外花瓣主梁、67－第七双曲外花瓣主梁、

71－第一双曲内花瓣主梁、72－第二双曲内花瓣主梁、73－第三双曲内花瓣主梁、74－第四双曲内花瓣主梁、

81－第一联系主梁、82－第二联系主梁、83－第三联系主梁 、84－第四联系主梁、85－第五联系主梁、86－第六联系主梁。

具体实施方式

实施例参见图1所示，一种异形双曲花图案穹顶结构，包括主梁结构以及用于加固的次梁结构；参见图2所示，所述主梁结构包括沿环向均匀间隔连接在刚接埋件1上的高强度柱2、两端与高强度柱2连接的成对交叉架设的双曲主梁3、连接在双曲主梁3端部的沿环向闭合的单曲主圈梁4以及架设在双曲主梁3构成的多边形空间内的花瓣主梁结构；参见图1所示，所述次梁结构包括沿径向加设在双曲主梁3顶端与刚接埋件1间的单曲立柱9、沿环向闭合连接在单曲立柱9上的单曲次圈梁10以及连接在花瓣主梁结构内的联系次梁11；所述单曲次圈梁10沿单曲立柱9的高度方向间隔设置；所述联系次梁11沿径向间隔设置，包括连接在单曲花瓣主环梁5和双曲外花瓣主梁6之间的外花瓣联系次梁和连接在双曲内花瓣主梁7内的内花瓣联系次梁。

参见图3所示，所述花瓣主梁结构整体呈花瓣形、且包括架设在多边形空间内的单曲花瓣主环梁5、架设在单曲花瓣主环梁5内的双曲内花瓣主梁7、架设在单曲花瓣主环梁5外的双曲外花瓣主梁6以及架设在双曲外花瓣主梁6和双曲主梁3之间的联系主梁8。

参见图2所示，所述双曲主梁3为5对、依次架设，且各对间相互交叉；每对所述双曲主梁3为两根、呈双曲线形设置；其中最先架设的一对双曲主梁3为两根完整的双曲主梁，分别为第一双曲主梁31-1和第二双曲主梁为31-2；其次架设的一对双曲主梁3为两根分成两段的双曲主梁，分别为第三双曲主梁32-1和第四双曲主梁32-2；再次架设的一对双曲主梁3为两根分成三段的双曲主梁，分别为第五双曲主梁33-1和第六双曲主梁33-2；之后架设的一对双曲主梁3为两根分成四段的双曲主梁，分别为第七双曲主梁34-1和第八双曲主梁34-2；最后架设的一对双曲主梁3为两根分成五段的双曲主梁，分别为第九双曲主梁35-1和第十双曲主梁35-2；所述第一双曲主梁31-1的一端和第七双曲主梁34-1的一端连接在同一高强度柱2上；所述第七双曲主梁34-1的另一端与第十双曲主梁35-2的一端连接在同一高强度柱2上；所述第十双曲主梁35-2的另一端与第三双曲主梁32-1的一端连接同一高强度柱2上；所述第三双曲主梁32-1的另一端与第五双曲主梁33-1的一端连接在同一高强度柱2上；所述第五双曲主梁33-1的另一端与第四双曲主梁32-2的一端连接在同一高强度柱2上；所述第四双曲主梁32-2的另一端与第八双曲主梁34-2的一端连接在同一高强度柱2上；所述第八双曲主梁34-2的另一端第九双曲主梁35-1的一端连接在同一高强度柱2上；所述第九双曲主梁35-1的另一端与第二双曲主梁为31-2的一端连接在同一高强度柱2上；所述第二双曲主梁为31-2的另一端与第六双曲主梁33-2的一端连接在同一高强度柱2上；所述第六双曲主梁33-2的另一端与第一双曲主梁31-1的另一端连接在同一高强度柱2上；所述双曲主梁3间的连接节点包括焊接连接节点和应力释放节点；所述应力释放节点的个数为4～6个、且间隔设置。

参见图3所示，所述双曲外花瓣主梁6呈劣弧形，且由一端向两侧呈环向设置；包括两端连接在单曲花瓣主环5上的第四双曲外花瓣主梁64、沿顺时针方向依次设置的第三双曲外花瓣主梁63、第二双曲外花瓣主梁62和第一双曲外花瓣主梁61以及沿逆时针方向依次设置的第五双曲外花瓣主梁65、第六双曲外花瓣主梁66和第七双曲外花瓣主梁67；所述第四双曲外花瓣主梁64的中部分别与第三双曲主梁32-1和第九双曲主梁35-1相切、两端头均连接在单曲花瓣主环5上；所述第三双曲外花瓣主梁63的中部分别与第一双曲主梁31-1和第三双曲主梁32-1相切、一端头连接在第四双曲外花瓣主梁64的端部、另一端头连接在单曲花瓣主环5上；所述第二双曲外花瓣主梁62的中部与第八双曲主梁34-2相切、一端头连接在第三双曲外花瓣主梁63的端部、另一端头连接在单曲花瓣主环5上；所述第一双曲外花瓣主梁61的中部分别与第六双曲主梁33-2和第十双曲主梁35-2相切、一端头连接在第二双曲外花瓣主梁62的端部、另一端头连接在单曲花瓣主环5上；所述第五双曲外花瓣主梁65的一端头连接在第四双曲外花瓣主梁64的端部、另一端头连接在单曲花瓣主环5上；所述第六双曲外花瓣主梁66的中部与第二双曲主梁为31-2相切、一端头连接在第五双曲外花瓣主梁65的中部、另一端头连接在单曲花瓣主环5上；所述第七双曲外花瓣主梁67的一端头连接在第六双曲外花瓣主梁66的端部、另一端头与第六双曲主梁33-2相切；所述第一双曲外花瓣主梁61的另一端头与第六双曲外花瓣主梁66的另一端头相接。

参见图3所示，所述双曲内花瓣主梁7呈优弧形，由第四双曲内花瓣主梁74、第一双曲内花瓣主梁71、第二双曲内花瓣主梁72和第三双曲内花瓣主梁73四条分梁围合呈花朵形，其中第四双曲内花瓣主梁74、第一双曲内花瓣主梁71和第二双曲内花瓣主梁72的一端依次连接围合成花心、其余部分沿顺时针方向呈放射状发散并依次连接，第三双曲内花瓣主梁73的两端均连接在第四双曲内花瓣主梁74上，与第四双曲内花瓣主梁74、第一双曲内花瓣主梁71、第二双曲内花瓣主梁72围合成闭合花朵。

参见图3所示，所述第四双曲内花瓣主梁74的外侧与单曲花瓣主环5相切、一端头连接在第二双曲内花瓣主梁72的内侧端部、另一端头连接在第一双曲内花瓣主梁71的外侧中部；所述第一双曲内花瓣主梁71的外侧与单曲花瓣主环5相切、一端头连接在第四双曲内花瓣主梁74的内侧端部、另一端头连接在第二双曲内花瓣主梁72的外侧中部；所述第二双曲内花瓣主梁72的外侧与单曲花瓣主环5相切、一端头连接在第一双曲内花瓣主梁71的内侧端部、另一端连接在第三双曲内花瓣主梁73的外侧中部；所述第三双曲内花瓣主梁73的两端头均连接在第四双曲内花瓣主梁74的外侧。

参见图3所示，所述联系主梁8间隔连接在双曲主梁3和双曲外花瓣主梁6之间，包括第一联系主梁81、第二联系主梁82、第三联系主梁83、第四联系主梁84、第五联系主梁85、以及第六联系主梁86六根联系主梁；其中所述第一联系主梁81的一端头连接在第九双曲主梁35-1和第一双曲主梁31-1的连接节点处、另一端头连接在第三双曲外花瓣主梁63和第四双曲外花瓣主梁64的连接节点处；所述第二联系主梁82的一端头连接在第三双曲主梁32-1上、另一端头连接在第三双曲外花瓣主梁63和第二双曲外花瓣主梁62的连接节点处；所述第三联系主梁83的一端头连接在第六双曲主梁33-2上、另一端头连接在第二双曲外花瓣主梁62和第一双曲外花瓣主梁61的连接节点处；所述第四联系主梁84的一端头连接在第二双曲主梁31-2和第四双曲主梁32-2的连接节点处、另一端头连接在第六双曲外花瓣主梁66上；所述第五联系主梁85的一端头连接在第七双曲主梁34-1上、另一端头连接在第五双曲外花瓣主梁65和第六双曲外花瓣主梁66的连接节点处；所述第六联系主梁86的一端头连接在第七双曲主梁34-1上、另一端头连接在第四双曲外花瓣主梁64和第五双曲外花瓣主梁65连接节点处。

本发明的施工过程：

步骤一：搭设满堂脚手架及支撑支架。

步骤二：安装高强度柱2，并与刚接埋件1进行焊接。

步骤三：安装双曲主梁3，并将其两端与高强度柱1焊接。

步骤四：安装单曲主圈梁4，并与双曲主梁3焊接。

步骤五：安装单曲花瓣主环梁5。

步骤六：安装双曲内花瓣主梁7，并焊接。

步骤七：安装双曲外花瓣主梁6，并焊接。

步骤八：安装联系主梁8，并焊接。

步骤九：安装单曲立柱9，并焊接。

步骤十：安装单曲次圈梁10，并焊接。

步骤十一：安装联系次梁11，并焊接。

其中所述步骤三中双曲主梁3的具体安装过程为：

Ⅰ、安装整根双曲主梁第一双曲主梁31-1和第二双曲主梁31-2，二者的两端分别与对应的高强度柱2焊接连接。

Ⅱ、安装分成两段的第三双曲主梁32-1和第四双曲主梁32-2，并分别与对应的高强度柱2及第一双曲主梁31-1、第二双曲主梁31-2焊接连接。

Ⅲ、安装分成三段的第五双曲主梁33-1和第六双曲主梁33-2，第五双曲主梁33-1与高强度柱2、第一双曲主梁31-1、第二双曲主梁31-2焊接连接，第六双曲主梁33-2与高强度柱2、第三双曲主梁32-1、第二双曲主梁32-2焊接连接。

Ⅳ、安装分成四段的第七双曲主梁34-1和第八双曲主梁34-2；第七双曲主梁34-1与单曲主柱2、第二双曲主梁31-2、第四双曲主梁32-2、第五双曲主梁33-1焊接连接；第八双曲主梁34-2与高强度柱2、第二双曲主梁31-2、第四双曲主梁32-2、第六双曲主梁33-2焊接连接。

Ⅴ、安装分成五段的第九双曲主梁35-1和第十双曲主梁35-2；第九双曲主梁35-1与高强度柱2、第一双曲主梁31-1、第三双曲主梁32-1、第五双曲主梁33-1、第七双曲主梁34-1焊接连接；第十双曲主梁35-2与高强度柱2、第一双曲主梁31-1、第三双曲主梁32-1、第六双曲主梁33-2、第八双曲主梁34-2焊接连接。

Ⅵ、在焊接过程中，保留四道焊口不进行焊接，用于释放应力。

其中所述步骤六中双曲内花瓣主梁7的具体安装过程为：

ⅰ、安装第四双曲内花瓣主梁74，并与单曲花瓣主环梁5焊接。

ⅱ、安装第一双曲内花瓣主梁71，并与第四双曲内花瓣主梁74和单曲花瓣主环梁5焊接。

ⅲ、安装第二双曲内花瓣主梁72，并与第四双曲内花瓣主梁74、第一双曲内花瓣主梁71和单曲花瓣主环梁5焊接。

ⅳ、安装第三双曲内花瓣主梁73，并与第四双曲内花瓣主梁74和单曲花瓣主环梁5焊接。

其中所述步骤七中双曲外花瓣主梁6的具体安装过程为：

a、安装第四双曲外花瓣主梁64，并与对应的单曲花瓣主环梁5和双曲主梁3焊接。

b、安装第三双曲外花瓣主梁63，并与对应的单曲花瓣主环梁5、双曲主梁3及第四双曲外花瓣主梁64焊接。

c、安装第二双曲外花瓣主梁62，并与对应的单曲花瓣主环梁5、双曲主梁3及第三双曲外花瓣主梁63焊接。

d、安装第一双曲外花瓣主梁61，并与对应的单曲花瓣主环梁5、双曲主梁3及第二双曲外花瓣主梁62焊接。

e、安装第五双曲外花瓣主梁65，并与对应的单曲花瓣主环梁5及第四双曲外花瓣主梁64焊接。

f、安装第六双曲外花瓣主梁66，并与对应的单曲花瓣主环梁5、双曲主梁3及第五双曲外花瓣主梁65焊接。

g、安装第七双曲外花瓣主梁67，并与双曲主梁3及第六双曲外花瓣主梁66焊接。

其中步骤八中联系主梁8的具体安装过程为：

A、安装第一联系主梁81，将其一端头焊接在第九双曲主梁35-1和第一双曲主梁31-1的连接节点处，另一端头焊接在第三双曲外花瓣主梁63和第四双曲外花瓣主梁64的连接节点处。

B、安装所述第二联系主梁82，将其一端头焊接在第三双曲主梁32-1上，另一端头焊接在第三双曲外花瓣主梁63和第二双曲外花瓣主梁62的连接节点处。

C、安装所述第三联系主梁83，将其一端头焊接在第六双曲主梁33-2上，另一端头焊接在第二双曲外花瓣主梁62和第一双曲外花瓣主梁61的连接节点处。

D、安装所述第四联系主梁84，将其一端头焊接在第二双曲主梁31-2和第四双曲主梁32-2的连接节点处，另一端头焊接在第六双曲外花瓣主梁66上。

E、安装所述第五联系主梁85，将其一端头焊接在第七双曲主梁34-1上，另一端头焊接在第五双曲外花瓣主梁65和第六双曲外花瓣主梁66的连接节点处。

F、安装所述第六联系主梁86，将其一端头焊接在第七双曲主梁34-1上，另一端头焊接在第四双曲外花瓣主梁64和第五双曲外花瓣主梁65连接节点处。

Claims (10)

1.一种异形双曲花图案穹顶结构，其特征在于：包括主梁结构以及用于加固的次梁结构；

所述主梁结构包括沿环向均匀间隔连接在刚接埋件（1）上的高强度柱（2）、两端与高强度柱（2）连接的成对交叉架设的双曲主梁（3）、连接在双曲主梁（3）端部的沿环向闭合的单曲主圈梁（4）以及架设在双曲主梁（3）构成的多边形空间内的花瓣主梁结构；

所述花瓣主梁结构整体呈花瓣形、且包括架设在多边形空间内的单曲花瓣主环梁（5）、架设在单曲花瓣主环梁（5）内的双曲内花瓣主梁（7）、架设在单曲花瓣主环梁（5）外的双曲外花瓣主梁（6）以及架设在双曲外花瓣主梁（6）和双曲主梁（3）之间的联系主梁（8）；

所述次梁结构包括沿径向加设在双曲主梁（3）顶端与刚接埋件（1）间的单曲立柱（9）、沿环向闭合连接在单曲立柱（9）上的单曲次圈梁（10）以及连接在花瓣主梁结构内的联系次梁（11）。

2.根据权利要求1所述的异形双曲花图案穹顶结构，其特征在于：所述双曲主梁（3）为5对、依次架设，且各对间相互交叉；

每对所述双曲主梁（3）为两根、呈双曲线形设置；

其中最先架设的一对双曲主梁（3）为两根完整的双曲主梁，分别为第一双曲主梁（31-1）和第二双曲主梁为（31-2）；

其次架设的一对双曲主梁（3）为两根分成两段的双曲主梁，分别为第三双曲主梁（32-1）和第四双曲主梁（32-2）；

再次架设的一对双曲主梁（3）为两根分成三段的双曲主梁，分别为第五双曲主梁（33-1）和第六双曲主梁（33-2）；

之后架设的一对双曲主梁（3）为两根分成四段的双曲主梁，分别为第七双曲主梁（34-1）和第八双曲主梁（34-2）；

最后架设的一对双曲主梁（3）为两根分成五段的双曲主梁，分别为第九双曲主梁（35-1）和第十双曲主梁（35-2）；

所述第一双曲主梁（31-1）的一端和第七双曲主梁（34-1）的一端连接在同一高强度柱（2）上；

所述第七双曲主梁（34-1）的另一端与第十双曲主梁（35-2）的一端连接在同一高强度柱（2）上；

所述第十双曲主梁（35-2）的另一端与第三双曲主梁（32-1）的一端连接同一高强度柱（2）上；

所述第三双曲主梁（32-1）的另一端与第五双曲主梁（33-1）的一端连接在同一高强度柱（2）上；

所述第五双曲主梁（33-1）的另一端与第四双曲主梁（32-2）的一端连接在同一高强度柱（2）上；

所述第四双曲主梁（32-2）的另一端与第八双曲主梁（34-2）的一端连接在同一高强度柱（2）上；

所述第八双曲主梁（34-2）的另一端第九双曲主梁（35-1）的一端连接在同一高强度柱（2）上；

所述第九双曲主梁（35-1）的另一端与第二双曲主梁为（31-2）的一端连接在同一高强度柱（2）上；

所述第二双曲主梁为（31-2）的另一端与第六双曲主梁（33-2）的一端连接在同一高强度柱（2）上；

所述第六双曲主梁（33-2）的另一端与第一双曲主梁（31-1）的另一端连接在同一高强度柱（2）上。

3.根据权利要求2所述的异形双曲花图案穹顶结构，其特征在于：所述双曲外花瓣主梁（6）呈劣弧形，且由一端向两侧呈环向设置；

包括两端连接在单曲花瓣主环（5）上的第四双曲外花瓣主梁（64）、沿顺时针方向依次设置的第三双曲外花瓣主梁（63）、第二双曲外花瓣主梁（62）和第一双曲外花瓣主梁（61）以及沿逆时针方向依次设置的第五双曲外花瓣主梁（65）、第六双曲外花瓣主梁（66）和第七双曲外花瓣主梁（67）；

所述第四双曲外花瓣主梁（64）的中部分别与第三双曲主梁（32-1）和第九双曲主梁（35-1）相切、两端头均连接在单曲花瓣主环（5）上；

所述第三双曲外花瓣主梁（63）的中部分别与第一双曲主梁（31-1）和第三双曲主梁（32-1）相切、一端头连接在第四双曲外花瓣主梁（64）的端部、另一端头连接在单曲花瓣主环（5）上；

所述第二双曲外花瓣主梁（62）的中部与第八双曲主梁（34-2）相切、一端头连接在第三双曲外花瓣主梁（63）的端部、另一端头连接在单曲花瓣主环（5）上；

所述第一双曲外花瓣主梁（61）的中部分别与第六双曲主梁（33-2）和第十双曲主梁（35-2）相切、一端头连接在第二双曲外花瓣主梁（62）的端部、另一端头连接在单曲花瓣主环（5）上；

所述第五双曲外花瓣主梁（65）的一端头连接在第四双曲外花瓣主梁（64）的端部、另一端头连接在单曲花瓣主环（5）上；

所述第六双曲外花瓣主梁（66）的中部与第二双曲主梁为（31-2）相切、一端头连接在第五双曲外花瓣主梁（65）的中部、另一端头连接在单曲花瓣主环（5）上；

所述第七双曲外花瓣主梁（67）的一端头连接在第六双曲外花瓣主梁（66）的端部、另一端头与第六双曲主梁（33-2）相切；

所述第一双曲外花瓣主梁（61）的另一端头与第六双曲外花瓣主梁（66）的另一端头相接。

4.根据权利要求3所述的异形双曲花图案穹顶结构，其特征在于：所述双曲内花瓣主梁（7）呈优弧形，由第四双曲内花瓣主梁（74）、第一双曲内花瓣主梁（71）、第二双曲内花瓣主梁（72）和第三双曲内花瓣主梁（73）四条分梁围合呈花朵形，其中第四双曲内花瓣主梁（74）、第一双曲内花瓣主梁（71）和第二双曲内花瓣主梁（72）的一端依次连接围合成花心、其余部分沿顺时针方向呈放射状发散并依次连接，第三双曲内花瓣主梁（73）的两端均连接在第四双曲内花瓣主梁（74）上，与第四双曲内花瓣主梁（74）、第一双曲内花瓣主梁（71）、第二双曲内花瓣主梁（72）围合成闭合花朵；

所述第四双曲内花瓣主梁（74）的外侧与单曲花瓣主环（5）相切、一端头连接在第二双曲内花瓣主梁（72）的内侧端部、另一端头连接在第一双曲内花瓣主梁（71）的外侧中部；

所述第一双曲内花瓣主梁（71）的外侧与单曲花瓣主环（5）相切、一端头连接在第四双曲内花瓣主梁（74）的内侧端部、另一端头连接在第二双曲内花瓣主梁（72）的外侧中部；

所述第二双曲内花瓣主梁（72）的外侧与单曲花瓣主环（5）相切、一端头连接在第一双曲内花瓣主梁（71）的内侧端部、另一端连接在第三双曲内花瓣主梁（73）的外侧中部；

所述第三双曲内花瓣主梁（73）的两端头均连接在第四双曲内花瓣主梁（74）的外侧。

5.根据权利要求4所述的异形双曲花图案穹顶结构，其特征在于：所述单曲次圈梁（10）沿单曲立柱（9）的高度方向间隔设置。

6.根据权利要求1-5任一项所述的异形双曲花图案穹顶结构，其特征在于：所述联系次梁（11）沿径向间隔设置，包括连接在单曲花瓣主环梁和双曲外花瓣主梁之间的外花瓣联系次梁和连接在双曲内花瓣主梁内的内花瓣联系次梁。

7.一种如权利要求1-6任一项所述异形双曲花图案穹顶结构的施工方法，其特征在于，施工步骤为：

步骤一：搭设满堂脚手架及支撑支架；

步骤二：安装高强度柱（2），并与刚接埋件（1）进行焊接；

步骤三：安装双曲主梁（3），并将其两端与高强度柱（1）焊接；

步骤四：安装单曲主圈梁（4），并与双曲主梁（3）焊接；

步骤五：安装单曲花瓣主环梁（5）；

步骤六：安装双曲内花瓣主梁（7），并焊接；

步骤七：安装双曲外花瓣主梁（6），并焊接；

步骤八：安装联系主梁（8），并焊接；

步骤九：安装单曲立柱（9），并焊接；

步骤十：安装单曲次圈梁（10），并焊接；

步骤十一：安装联系次梁（11），并焊接。

8.根据权利要求7所述的异形双曲花图案穹顶结构的施工方法，其特征在于：

所述步骤三中双曲主梁（3）的具体安装过程为：

Ⅰ、安装整根双曲主梁第一双曲主梁（31-1）和第二双曲主梁（31-2），二者的两端分别与对应的高强度柱（2）焊接连接；

Ⅱ、安装分成两段的第三双曲主梁（32-1）和第四双曲主梁（32-2），并分别与对应的高强度柱（2）及第一双曲主梁（31-1）、第二双曲主梁（31-2）焊接连接；

Ⅲ、安装分成三段的第五双曲主梁（33-1）和第六双曲主梁（33-2），第五双曲主梁（33-1）与高强度柱（2）、第一双曲主梁（31-1）、第二双曲主梁（31-2）焊接连接，第六双曲主梁（33-2）与高强度柱（2）、第三双曲主梁（32-1）、第二双曲主梁（32-2）焊接连接；

Ⅳ、安装分成四段的第七双曲主梁（34-1）和第八双曲主梁（34-2）；

第七双曲主梁（34-1）与单曲主柱（2）、第二双曲主梁（31-2）、第四双曲主梁（32-2）、第五双曲主梁（33-1）焊接连接；

第八双曲主梁（34-2）与高强度柱（2）、第二双曲主梁（31-2）、第四双曲主梁（32-2）、第六双曲主梁（33-2）焊接连接；

Ⅴ、安装分成五段的第九双曲主梁（35-1）和第十双曲主梁（35-2）；

第九双曲主梁（35-1）与高强度柱（2）、第一双曲主梁（31-1）、第三双曲主梁（32-1）、第五双曲主梁（33-1）、第七双曲主梁（34-1）焊接连接；

第十双曲主梁（35-2）与高强度柱（2）、第一双曲主梁（31-1）、第三双曲主梁（32-1）、第六双曲主梁（33-2）、第八双曲主梁（34-2）焊接连接；

Ⅵ、在焊接过程中，保留四道焊口不进行焊接（任意四道），释放应力。

9.根据权利要求8所述的异形双曲花图案穹顶结构的施工方法，其特征在于：

所述步骤六中双曲内花瓣主梁（7）的具体安装过程为：

ⅰ、安装第四双曲内花瓣主梁（74），并与单曲花瓣主环梁（5）焊接；

ⅱ、安装第一双曲内花瓣主梁（71），并与第四双曲内花瓣主梁（74）和单曲花瓣主环梁（5）焊接；

ⅲ、安装第二双曲内花瓣主梁（72），并与第四双曲内花瓣主梁（74）、第一双曲内花瓣主梁（71）和单曲花瓣主环梁（5）焊接；

ⅳ、安装第三双曲内花瓣主梁（73），并与第四双曲内花瓣主梁（74）和单曲花瓣主环梁（5）焊接。

10.根据权利要求9所述的异形双曲花图案穹顶结构的施工方法，其特征在于：

所述步骤七中双曲外花瓣主梁（6）的具体安装过程为：

a、安装第四双曲外花瓣主梁（64），并与对应的单曲花瓣主环梁（5）和双曲主梁（3）焊接；

b、安装第三双曲外花瓣主梁（63），并与对应的单曲花瓣主环梁（5）、双曲主梁（3）及第四双曲外花瓣主梁（64）焊接；

c、安装第二双曲外花瓣主梁（62），并与对应的单曲花瓣主环梁（5）、双曲主梁（3）及第三双曲外花瓣主梁（63）焊接；

d、安装第一双曲外花瓣主梁（61），并与对应的单曲花瓣主环梁（5）、双曲主梁（3）及第二双曲外花瓣主梁（62）焊接；

e、安装第五双曲外花瓣主梁（65），并与对应的单曲花瓣主环梁（5）及第四双曲外花瓣主梁（64）焊接；

f、安装第六双曲外花瓣主梁（66），并与对应的单曲花瓣主环梁（5）、双曲主梁（3）及第五双曲外花瓣主梁（65）焊接；

g、安装第七双曲外花瓣主梁（67），并与双曲主梁（3）及第六双曲外花瓣主梁（66）焊接。