CN114687450A - 轮辐式索承交叉网格半刚性张拉结构体系 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轮辐式索承交叉网格半刚性张拉结构体系，包括：刚性外环梁，设置在张拉结构的外边缘；刚性径向梁，设置在张拉结构的顶部，在张拉结构的顶部呈径向辐射式布置；中部竖向撑杆，设置在张拉结构的中部；中部环向拉索，设置在张拉结构的中部并位于所述中部竖向撑杆下方；外部径向拉索，设置在张拉结构的下部；内部环向拉索，设置在张拉结构的开口位置；内部径向撑杆，设置在张拉结构的内部。本公开提出的结构体系兼具轮辐式张拉结构体系与刚性网格结构体系的特点，柔性的拉索与刚性的交叉网格形成整体受力的结构体系，在预应力下处于一种自平衡的张紧状态，具有很好的结构整体刚度，可用于内开口大跨度空间建筑屋盖结构。

Description

轮辐式索承交叉网格半刚性张拉结构体系

技术领域

本公开涉及大跨度空间建筑结构技术领域，具体涉及一种轮辐式索承交叉网格半刚性张拉结构体系。

背景技术

随着建筑材料和建筑技术的不断进步，大跨度空间结构的跨度越来越大，传统的结构体系不能满足大跨度空间结构的发展。传统的刚架结构、拱结构、桁架结构、网架网壳结构在超大跨度空间结构中显得复杂，因此大跨度空间结构中出现了以索和膜为主体构件的张拉结构体系。

近年来，出现了轮辐式张拉结构体系作为大跨度空间结构，被广泛应用于中部开口的非封闭大跨度建筑（如体育场、足球场等）中，国外典型的轮辐式张拉结构工程应用如斯图加特戈特利布•戴姆勒体育场、罗马奥林匹体克育场、拜耳体育场、印度新德里体育场等，国内典型的轮辐式张拉结构工程应用如深圳宝安体育场、佛山世纪莲体育场、苏州工业园区体育场等。上述已经建成的实际工程项目的屋盖全部采用柔性的膜材作为体育场的屋面覆材，这是因为现有的轮辐式张拉结构体系为全张拉的柔性索杆体系，在外荷载（如风荷载）作用下屋面结构变形较大，若采用刚性屋面将难以满足屋面较大的变形，由此导致刚性屋面覆材在外荷载作用下的破坏。另一方面，由于现阶段屋面的柔性膜材相较传统的刚性屋面材料造价仍然较为昂贵；同时柔性膜材的材料寿命小于建筑结构的设计周期，在建筑结构的使用阶段屋面膜材可能因为老化而失效破坏；此外，屋面柔性膜材自振周期对风荷载敏感，在特定的频率下容易发生共振，在风荷载下产生屋面膜材的大面积撕裂破坏。

鉴于上述原因，研究开发出一种半刚性的轮辐式张拉结构体系，对扩大轮辐式张拉结构的使用范围，降低屋面材料造价，提高建筑结构的使用寿命具有重要意义。

发明内容

为了解决上述问题，本公开的目的在于提供一种轮辐式索承交叉网格半刚性张拉结构体系，以解决现有结构体系的一个或多个问题，以扩大轮辐式张拉结构的使用范围，提高建筑结构的使用寿命。

上述目的可通过以下技术方案实现：

本公开的第一方面涉及一种轮辐式索承交叉网格半刚性张拉结构体系，包括：刚性外环梁，设置在张拉结构的外边缘；刚性径向梁，设置在张拉结构的顶部，在张拉结构的顶部呈径向辐射式布置，外端与所述刚性外环梁铰接连接；中部竖向撑杆，设置在张拉结构的中部，位于所述刚性径向梁下方并整体呈环形布置，上端与刚性径向梁铰接连接；中部环向拉索，设置在张拉结构的中部并位于所述中部竖向撑杆下方，与中部竖向撑杆连接；外部径向拉索，设置在张拉结构的下部，外端与所述刚性外环梁连接，内端与所述中部环向拉索连接；内部环向拉索，设置在张拉结构的开口位置，与所述刚性径向梁的内端连接；内部径向撑杆，设置在张拉结构的内部，外端与所述中部环向拉索连接，内端与所述内部环向拉索连接。本公开提出的结构体系兼具轮辐式张拉结构体系与刚性结构体系的特点，柔性的拉索与刚性的交叉网格形成整体受力的结构体系，具有很好的结构整体刚度，结构整体在预应力下处于一种自平衡的张紧状态，能够充分发挥结构材料的性能，实现超大悬挑跨度的设计要求。

作为一种优选方案，所述刚性径向梁采用径向交叉刚性梁结构，由两根刚性径向梁呈X型交叉形成，交叉处采用刚性节点连接。如此设计，屋面的刚性构件采用交叉网格布置，增加了屋面结构在屋盖平面内的抗扭刚度，同时交叉网格的刚性节点能够限制节点的转动，屋盖结构体系的整体性进一步提高。

作为一种优选方案，所述中部竖向撑杆由两撑杆呈V型组合形成，V型下端与所述中部环向拉索连接，V型的两上端分别与相邻两刚性径向梁的X型交叉处铰接连接。如此设计，V型撑杆兼具提高结构抗扭刚度和稳定性的功能，形成稳定的支撑体系，能够大大增加结构屋面外的抗扭刚度和稳定性。

作为一种优选方案，所述外部径向拉索内端连接在所述中部环向拉索的对应V型下端处。如此设计，结构布局合理，节点更简洁，受力更合理。

作为一种优选方案，所述内部径向撑杆外端连接在所述中部环向拉索的与所述中部竖向撑杆的V型下端连接处，内端连接在所述内部环向拉索的与所述刚性径向梁的内端连接处。如此设计，结构布局合理，节点更简洁，受力更合理。

作为一种优选方案，还包括中部刚性环梁，设置在张拉结构的中部，与所述刚性径向梁铰接连接。中部刚性环梁能够对刚性径向梁的侧向起到支撑作用，提升刚性径向梁的侧向稳定性；另外，中部刚性环梁与内部径向撑杆、V型的中部竖向撑杆、刚性径向梁的内环部分四部分在空间上组合形成四面体网格环带，加强内环受力结构的空间整体刚度。

作为一种优选方案，所述中部刚性环梁铰接连接在所述刚性径向梁的X型交叉处。通过设置铰接节点可保证下方V型的内部径向撑杆对上方刚性径向梁起到较好的支撑作用；另外，采用铰接节点可通过仅一个节点即可支撑两根交叉刚性径向梁，优化节点数量，减少用钢量，降低造价。

作为一种优选方案，所述中部刚性环梁与中部环向拉索在水平投影面内不重合，中部环向拉索相对于中部刚性环梁向内收缩。如此设计，对于撑杆构件尤其是内部径向撑杆而言，可以提高撑杆受力的稳定性；对于整体结构来说，可以提高屋盖整体抗扭刚度。

作为一种优选方案，所示内部环向拉索相对于刚性外环梁的标高更高，所述中部环向拉索相对于刚性外环梁的标高更低。借助双环索布置结构，同时内部径向撑杆形成空间受压环内置于屋盖中央，便于调整结构力臂，提高内部环向拉索的受力效率。

本公开的另一方面涉及一种内开口大跨度空间建筑屋盖结构，采用上述轮辐式索承交叉网格半刚性张拉结构体系。

相比于现有技术，本公开的有益效果如下：本公开提出的结构体系兼具轮辐式张拉结构体系与刚性结构体系的特点。通过在柔性拉索中施加预张力，结构整体在预应力下处于一种自平衡的张紧状态，柔性的拉索与刚性的交叉网格形成整体受力的结构体系，具有很好的结构整体刚度。本公开提出的结构体系各部分结构构件充分发挥了结构的受力性能，是一种充分利用结构材料效率的新型结构体系。具体的有益效果在下文中结合具体结构构件进行详细描述。

附图说明

为了更清楚地说明本公开的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本公开可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本公开所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本公开所揭示的技术内容涵盖的范围内。

图1为本公开一个示例性实施例的张拉结构体系轴侧示意图；

图2为本公开一个示例性实施例的张拉结构体系平面示意图；

图3为本公开一个示例性实施例的张拉结构体系立面示意图；

图4为本公开一个示例性实施例的张拉结构体系局部放大示意图；

图5为本公开一个示例性实施例的屋盖结构立体示意图；

图6为本公开一个示例性实施例的屋盖结构立面示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。

在本公开的描述中，术语“包括/包含”、“由……组成”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的产品、设备、过程或方法不仅包括那些要素，而且需要时还可以包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种产品、设备、过程或方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括/包含……”、“由……组成”限定的要素，并不排除在包括所述要素的产品、设备、过程或方法中还存在另外的相同要素。

需要理解的是，在本公开中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”、“相连”、“固定”等术语应做广义理解，例如，设置可以是任意合理可行的设置方式，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

还需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中心”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置、部件或结构必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，不能理解为对本公开的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

轮辐式张拉结构是在张拉结构的基础上根据自行车车轮辐条结构的概念而被提出来，这种结构体系具有张拉结构的受力特点，同时克服了一般张拉结构体系复杂、传力不直接和容易形成机构的缺点。轮辐式张拉结构通常屋盖表面覆盖膜材，自重轻，结构轻巧美观，同时有研究表明，随着跨度的增加，其造价增加并不大，这在大跨度空间结构方面具有很大的优势。这种结构体系主要用于容纳3万-10万人的体育场、体育馆等大型公共建筑。

现有轮辐式张拉整体结构有如下主要优点：

（1）轮辐式张拉整体结构绝大部分受力构件可设计成受拉的钢索，截面受力均匀，可充分发挥钢索的高强性能。

（2）轮辐式张拉整体结构的受拉构件是稳定的，没有失稳问题，也不需考虑弯矩、扭矩和剪力的问题，因此可以用较少的材料跨越和覆盖更大的空间。

（3）轮辐式张拉整体结构的压杆数因量相对较少，构件长度短，选用时容易满足其稳定条件。

但是，现有轮辐式张拉整体结构亦有其缺点，主要表现在：

（1）轮辐式张拉整体结构的主要受力构件是拉索，要使结构成形和具有一定的刚度，必须在拉索中施加预应力，这无疑增加了施工的难度。施加预应力过小时，部分拉索在自重和荷载作用下出现零应力而退出工作，导致结构计算失败；施加预应力过大时，边环梁必须做的很刚硬以平衡来自拉索的拉力。因此拉索内的预应力必须不断调整，这使得此种结构的计算和施工变得复杂。

（2）轮辐式张拉整体结构的屋面覆盖材料现阶段常采用膜材，因此屋面对风荷载敏感，对环境要求较高，同时不能随意吊挂其他荷载，且成本较高，缩小了轮辐式张拉整体结构的适用范围。

（3）轮辐式张拉整体结构属于柔性结构，荷载作用下结构的变形较大，屋面体系不宜采用刚性板材，而国产柔性膜材在强度、耐久性、自洁性上均存在一定的问题，增加了此种结构在国内推广应用的难度。

鉴于现有轮辐式张拉整体结构客观存在的优点和不足，本公开提出一种新型结构体系——轮辐式索承交叉网格半刚性张拉结构体系。下面结合附图对本公开的结构体系进行详细阐述。

如图1、2，一种轮辐式索承交叉网格半刚性张拉结构体系，主要包括有：刚性外环梁1、刚性径向梁2、中部竖向撑杆3、中部环向拉索4、外部径向拉索5、内部环向拉索6以及内部径向撑杆7。

在一些实施例中，刚性外环梁1设置在结构的外边缘，作为整个结构的刚性外压环，在整个屋盖结构中，与屋盖结构的下部构件或支座相连，如图5、6所示。刚性外环梁1的材料可以为混凝土结构、钢结构或钢管混凝土结构。容易理解，“外部”作为相对位置关系，在本公开中相对于内部开口而言，即结构的外边缘。“刚性”相对于“柔性”而言。“环梁”做一般理解，即环形梁，在平面上为环形闭合结构，如图1所示。

在一些实施例中，刚性径向梁2设置在结构的顶部，在结构的顶部呈径向辐射式布置，并且整体呈环形布置，即刚性径向梁2以径向辐射式布置有多组，以内部开口的圆心为辐射的中心，周向上以该圆心为中心环形布置，形成刚性网格构件，刚性径向梁2的外端与刚性外环梁1铰接连接，通过铰接连接能够释放刚性径向梁2的端部弯矩，减小其受力。容易理解，“径向”即环形结构的径向，相对于周向而言，即刚性梁沿着环形的半径方向布置。“外端”相对于“内端”而言，外端即朝向刚性外环梁1的一端，内端即朝向内部开口的一端。本公开提出的结构体系中，通过在屋盖结构的顶部环形布置刚性径向梁2，从而减少柔性索构件的数量，降低了计算分析和施工成形的难度。拉索的锚头、夹具等节点随着拉索的数量减少而减少，因此结构的节点施工难度降低。另外，因减少了拉索柔性构件，增加了可承受压力的刚性网格构件，因而结构初始刚度大大增强，变形减小，屋盖结构的几何非线性程度大大降低。因此，屋面的覆盖材料除了可以采用膜结构外，还可采用“刚性”轻质板，如彩色压型板等，使得本公开提出的结构体系的适用面大大增强，克服了现有屋盖结构覆膜技术的局限性。此外，索头、夹具使用数量的减少，还可进一步控制材料成本，从而降低结构造价。

在一些实施例中，刚性径向梁2采用径向交叉刚性梁结构，材质为钢结构，即由两根刚性梁呈X型（或剪刀型）交叉网格布置，交叉处采用刚性节点连接，交叉网格的刚性节点能够限制节点的转动，提高屋面结构的整体性。本公开提出的结构体系中，屋面的刚性构件采用交叉网格布置，增加了屋面结构在屋盖平面内的抗扭刚度，屋盖结构体系的整体性进一步提高。

在一些实施例中，中部竖向撑杆3设置在结构的中部，位于刚性径向梁2下方并整体呈环形布置，由于中部竖向撑杆的节点在施工过程中需要随着外部径向拉索张拉的过程实现转动，因此其上端与刚性径向梁2采用铰接连接。应当理解，“中部”为位置性描述，相对于“外端”和“内端”而言，即大体位于整个结构的中间部位，也就是设置在刚性外环梁1和内部开口之间。本公开提出的结构体系中，中部竖向撑杆3形成环状整体受力，形成中部受压环，可有效减小传统轮辐式张拉结构的受压外环（即刚性外环梁1）所受的压力，优化受压外环的构件截面，降低结构造价。

在一些实施例中，中部环向拉索4设置在张拉结构的中部并位于中部竖向撑杆3下方，与中部竖向撑杆3采用索夹连接。

在一些实施例中，参见图4，中部竖向撑杆3采用V型撑杆，由两竖向撑杆呈V型组合形成，V型的下端（即V型的顶点）与中部环向拉索4采用索夹连接，也就是两两V型组合形成的中部竖向撑杆3的下端支撑在中部环向拉索4上，V型的两上端分别与相邻两刚性径向梁2的X型交叉处铰接连接，也就是两两V型组合形成的中部竖向撑杆3的两上端支撑刚性径向梁2，V型撑杆兼具提高结构抗扭刚度和稳定性的功能，如此形成稳定的支撑体系。本公开提出的结构体系中，中部竖向撑杆3两两V型布置形成一组，多组中部竖向撑杆3又在周向上整体呈环形布置，大大增加了结构屋面外的抗扭刚度。

在一些实施例中，参见图3，外部径向拉索5设置在张拉结构的外部、下部，外端与刚性外环梁1连接，内端与中部环向拉索4采用索夹连接，即外部径向拉索5连接刚性外环梁1与中部环向拉索4。下弦的外部径向拉索5通过中部环向拉索4、中部竖向撑杆3弹性支撑上弦的刚性径向梁2，减小刚性径向梁2的局部弯矩。由于刚性外环梁1尺寸巨大（一般2m左右），在刚性外环梁1上设置耳板，外部径向拉索5外端与刚性外环梁1的连接采用拉索节点与耳板连接。

较佳的，外部径向拉索5内端采用索夹连接在中部环向拉索4的对应V型下端处，即连接在两两V型组合形成的中部竖向撑杆3的V型顶点处，布局合理，受力合理。

在一些实施例中，参见图1、2，张拉结构在内部形成大开口，内部环向拉索6设置在张拉结构的开口位置，与刚性径向梁2的内端采用索夹连接。

本公开提出的结构体系中，在中部和内部设置两道受拉环索，即中部环向拉索4和内部环向拉索6，较佳的，内部环向拉索6与中部环向拉索4并非布置在同一个水平面内，内部环向拉索6相对于刚性外环梁1的标高更高，中部环向拉索4相对于刚性外环梁1的标高更低，如此布置，内部环向拉索6与中部环向拉索4形成双环索布置结构，同时内部径向撑杆7形成空间受压环内置于屋盖中央（一般传统的结构的受压环在外部），从受力方面便于调整结构力臂，主要是可增加内拉环（即内部环向拉索6）的力臂，提高内部环向拉索6的受力效率，从建筑构造方面，内部环向拉索6的标高更高，形成屋面坡度，便于屋面排水处理。

另外，对于双环索布置结构，通过调节中部环向拉索4和内部环向拉索6的相对张拉索力，还可以调节外部径向拉索5索力分布，使屋盖结构整体径向索力的分布更加均匀。

在一些实施例中，内部径向撑杆7设置在张拉结构的内部、下部，外端与中部环向拉索4采用索夹连接，内端与内部环向拉索6采用索夹连接。容易理解，“内部”为相对“外部”而言，即设置在张拉结构的内部，本公开以中部环向拉索4为界，位于刚性外环梁1的一侧为外部，位于内部环向拉索6的一侧为内部。内部径向撑杆对刚性径向梁的内环部分具有支撑作用，保证结构得以实现超大悬挑跨度的设计要求。

较佳的，内部径向撑杆7外端采用索夹连接在中部环向拉索4的与中部竖向撑杆3的V型下端连接处，参见图4。

较佳的，内部径向撑杆7内端采用索夹连接在内部环向拉索6的与刚性径向梁2的内端连接处，参见图1、2。

在一些实施例中，本公开还包括中部刚性环梁8，设置在张拉结构的中部，与刚性径向梁2铰接连接。与刚性径向梁2一样，中部刚性环梁8设置在结构的顶部，在结构的顶部环形布置，中部刚性环梁8将所有的刚性径向梁2连接成一体，能够对刚性径向梁2的侧向起到支撑作用，提升刚性径向梁的侧向稳定性。另外，中部刚性环梁8与内部径向撑杆7、V型的中部竖向撑杆3以及刚性径向梁2的内环部分四部分在空间上组合形成四面体网格环带，加强内环受力结构的空间整体刚度。

较佳的，在刚性径向梁2采用X型径向交叉刚性梁结构时，中部刚性环梁8铰接连接在所有刚性径向梁2的X型交叉处。由于上方的刚性径向梁在X型交叉处为刚接节点，节点本身的刚度较大，在此处设置铰接节点，可保证下方V型的内部径向撑杆对上方刚性径向梁起到较好的支撑作用；另外，采用铰接节点可通过仅一个节点即可支撑两根交叉刚性径向梁，优化节点数量，减少用钢量，降低造价。

在一些实施例中，设置中部刚性环梁8时，中部环向拉索4并非设置在中部刚性环梁8的正下方，即中部环向拉索4与中部刚性环梁8在水平投影面内并非重合，如图2所示，中部环向拉索4相对于中部刚性环梁8向内收缩。如此布置，对于撑杆构件尤其是内部径向撑杆而言，可以提高撑杆受力的稳定性；对于整体结构来说，可以提高屋盖整体抗扭刚度。

本公开提出的结构体系的工作原理及受力特点为：

本公开提出的结构体系兼具轮辐式张拉结构体系与刚性结构体系的特点，通过在柔性拉索中施加预张力，使结构体系中内部环向拉索6、中部环向拉索4、外部径向拉索5、刚性径向梁2受拉；刚性外环梁1受压，中部竖向撑杆3在空间V型布置并形成中部受压环整体受力；结构整体在预应力下处于一种自平衡的张紧状态，柔性的拉索与刚性的交叉网格形成整体受力的结构体系，因此具有很好的结构整体刚度。

本公开提出的结构体系各部分结构构件充分发挥了结构的受力性能，是一种充分利用结构材料效率的新型结构体系。从整体受力上看，当结构受到向下的荷载时，上弦的刚性径向梁2及内部环向拉索6内力减小，下弦的外部径向拉索5及中部环向拉索4内力增大，抵抗外荷载；当结构受到向上的荷载时，下弦的外部径向拉索5及中部环向拉索4内力减小，上弦的刚性径向梁2及内部环向拉索6内力增大，抵抗外荷载；此外，屋面的刚性结构构件采用交叉网格布置，增加了屋面结构在屋盖平面内的抗扭刚度，屋盖结构体系的整体性进一步提高；并且中部竖向撑杆3两两V型布置，形成环状整体受力，增加了结构屋面外的抗扭刚度；下弦的外部径向拉索5通过中部环向拉索4、中部竖向撑杆3弹性支撑上弦的刚性径向梁2，减小刚性径向梁2的局部弯矩。

本公开进一步提供一种轮辐式索承交叉网格半刚性张拉结构体系的应用。用于内开口大跨度空间建筑屋盖结构，尤其是在体育场、足球场、演艺场等大跨度结构中皆可应用，如图5、6所示。

本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本公开的较佳实施方式而已，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轮辐式索承交叉网格半刚性张拉结构体系，其特征在于包括：

刚性外环梁，设置在张拉结构的外边缘；

刚性径向梁，设置在张拉结构的顶部，在张拉结构的顶部呈径向辐射式布置，外端与所述刚性外环梁铰接连接；

中部竖向撑杆，设置在张拉结构的中部，位于所述刚性径向梁下方并整体呈环形布置，上端与刚性径向梁铰接连接；

中部环向拉索，设置在张拉结构的中部并位于所述中部竖向撑杆下方，与中部竖向撑杆连接；

外部径向拉索，设置在张拉结构的下部，外端与所述刚性外环梁连接，内端与所述中部环向拉索连接；

内部环向拉索，设置在张拉结构的开口位置，与所述刚性径向梁的内端连接；

内部径向撑杆，设置在张拉结构的内部，外端与所述中部环向拉索连接，内端与所述内部环向拉索连接。

2.根据权利要求1所述的轮辐式索承交叉网格半刚性张拉结构体系，其特征在于：

所述刚性径向梁采用径向交叉刚性梁结构，由两根刚性径向梁呈X型交叉形成，交叉处采用刚性节点连接。

3.根据权利要求2所述的轮辐式索承交叉网格半刚性张拉结构体系，其特征在于：

所述中部竖向撑杆由两撑杆呈V型组合形成，V型下端与所述中部环向拉索连接，V型的两上端分别与相邻两刚性径向梁的X型交叉处铰接连接。

4.根据权利要求3所述的轮辐式索承交叉网格半刚性张拉结构体系，其特征在于：

所述外部径向拉索内端连接在所述中部环向拉索的对应V型下端处。

5.根据权利要求1所述的轮辐式索承交叉网格半刚性张拉结构体系，其特征在于：

所述内部径向撑杆外端连接在所述中部环向拉索的与所述中部竖向撑杆的V型下端连接处，内端连接在所述内部环向拉索的与所述刚性径向梁的内端连接处。

6.根据权利要求2所述的轮辐式索承交叉网格半刚性张拉结构体系，其特征在于：

还包括中部刚性环梁，设置在张拉结构的中部，与所述刚性径向梁铰接连接。

7.根据权利要求6所述的轮辐式索承交叉网格半刚性张拉结构体系，其特征在于：

所述中部刚性环梁铰接连接在所述刚性径向梁的X型交叉处。

8.根据权利要求6所述的轮辐式索承交叉网格半刚性张拉结构体系，其特征在于：

所述中部刚性环梁与中部环向拉索在水平投影面内不重合，中部环向拉索相对于中部刚性环梁向内收缩。

9.根据权利要求1~8任一项所述的轮辐式索承交叉网格半刚性张拉结构体系，其特征在于：

所述内部环向拉索相对于刚性外环梁的标高更高，所述中部环向拉索相对于刚性外环梁的标高更低。

10.一种内开口大跨度空间建筑屋盖结构，其特征在于：采用权利要求1~9任一项所述的轮辐式索承交叉网格半刚性张拉结构体系。

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