CN115075393A - 一种基于主次组合结构的穹顶框架 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种基于主次组合结构的穹顶框架。穹顶框架包括主支撑结构和次支撑结构，以拱形钢梁为框架；所述拱形钢梁包括主钢梁和次梁，所述主支撑结构包括中心结构、末端结构和组合结构，所述结合结构包括斜支撑结构和扇形结构。由此，在电厂建造期间，节省了单纯临时穹顶的建造、拆卸、存放成本，显著降低了穹顶工程造价，不需整体开顶，即可满足多套主设备分区、分批开顶吊装的需求，显著降低了施工难度，提高了施工效率；在电厂进入投产运行期后，穹顶可局部小范围拆除，满足了主设备灵活更换的需求，显著降低了主设备更换的工程成本，提高了工程效率。

Description

一种基于主次组合结构的穹顶框架

技术领域

本申请涉及核电厂大跨度穹顶体系技术领域，尤其涉及一种基于主次组合结构的穹顶框架。

背景技术

穹顶为悬垂的半球体空间或面积，高温气冷堆是一种先进第四代核电堆型技术，高温气冷堆通过核能-热能-机械能-电能的转化实现发电，多模块高温堆气冷堆反应堆厂房内设有多套大型主设备，例如反应堆压力容器、金属堆内构件、蒸汽发生器等，对于此类大型主设备需要分批采用开顶法吊装，同时还存在多套主设备吊装与安装交叉并行，投产运行期大型主设备(例如蒸汽发生器)更换等重大技术需求。

当前，核电厂采用开顶法分批吊装多套主设备的工程中，目前采用的方式是分别制造临时穹顶和永久穹顶的两套体系，此类穹顶体系存在以下问题：安装期临时穹顶无法永临兼顾，工程代价高，多套主设备多次开顶引入，穹顶开启难度高；临时穹顶整体开顶进行主设备吊装时，厂房内空间大面积开放，难以建立清洁区，也就无法让设备安装与吊装工作分区并行，将严重影响设备安装进度。因此，当前工况过程中工程量大，施工周期长，厂房内环境保护难度高，工作效率较低。

为满足核电厂设计寿期普遍延长的需求，反应堆厂房内的部分主设备需要在寿期内更换。目前，核电厂在投产运行期更换主设备的方式是从厂房侧面的设备闸门吊装更换，或将穹顶主体结构大范围拆除后从顶部吊装更换。其中第一种从厂房侧面更换的方式，不适用于主设备高大的高温气冷堆；第二种穹顶主体大范围拆除后从厂房顶部吊装更换的方式，工程成本高，且只能满足多台主设备一次性同时更换的需求，不能满足多台主设备灵活更换的需求。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种基于主次组合结构的穹顶框架，旨在实现适用于多套主设备分批开顶吊装引入、吊装与安装交叉并行、大型主设备可灵活更换的新型穹顶体系，进一步提高了设备安装、更换的灵活性以及工作效率。

本发明提供了一种基于主次组合结构的穹顶框架，所述穹顶框架包括主支撑结构和次支撑结构，以拱形钢梁为框架；，所述拱形钢梁包括主钢梁和次梁，所述主支撑结构包括中心结构、末端结构和组合结构，所述结合结构包括斜支撑结构和扇形结构；所述主钢梁是由若干径状钢梁和若干环状钢梁组成并且多条径状钢梁在球顶相交，所述末端结构为第一钢梁与抗拉环梁之间的区域对应的结构，所述第一钢梁为距所述抗拉环梁距离最短的环状钢梁，所述结合结构和所述次支撑结构在第一钢梁和第二钢梁之间，沿第二钢梁相邻布置，所述第二钢梁为距所述球顶距离最短的环状钢梁；所述中心结构为所述第二钢梁与所述球顶之间的区域对应的结构，所述斜支撑结构和所述扇形支撑结构从所述第一钢梁沿径状钢梁依此布置。

优选的，还包括：外部拱壳和钢板，所述内部穹顶结构、所述钢板和所述外部拱壳从内到外依此布置，所述外部拱壳包括固定拱壳和次结构拱壳，所述次结构拱壳对应所述次支撑结构的位置，所述次结构拱壳的面积不大于所述次支撑结构的面积。

优选的，所述主支撑结构由若干钢网壳组成，所述次支撑结构由若干钢板和次梁组成。

优选的，所述次支撑结构包括关于径状钢梁对称的四个分散结构，第一分散结构和第二分散结构均为与所述末端结构相连的分散结构；在所述第一分散结构和所述第二分散结构的上边界钢梁与环状钢梁之间设置对称的钢梁。

优选的，所述第一分散结构和所述第二分散结构中的第一环状梁、所述第三分散结构和所述第四分散结构中的第二环状梁为次梁，所述第一环状梁为所述次支撑结构中距离所述第一钢梁最近的环状钢梁，所述第二环状梁为所述次支撑结构中距离所述第二钢梁最近的环状钢梁。

优选的，若干扇形结构对应的角度相同，若干个第一角度区域的面积相同，若干个第一角度区域关于球顶呈中心对称状，所述第一角度区域为所述斜支撑结构在所述中心结构对应的角度区域。

优选的，所述第一角度区域与所述扇形结构从第一组交点通过两个平行钢梁连接，所述平行钢梁与所述径状钢梁平行，所述第一组交点为所述第一角度区域与所述第二钢梁的两个交点。

优选的，若干次支撑结构面积相同，若干个第二角度区域的面积相同，若干个第二角度区域关于球顶呈中心对称状，所述角度区域为所述次支撑结构在所述中心结构对应的角度区域。

优选的，所述若干径状钢梁关于所述球顶呈中心对称。

优选的，所述主支撑结构和所述次支撑结构关于所述径状钢梁轴对称。

本申请实施例提供了一种基于主次组合结构的穹顶框架。穹顶框架结构包括主支撑结构和次支撑结构，以拱形钢梁为框架；

所述拱形钢梁包括主钢梁和次梁，所述主支撑结构包括中心结构、末端结构和组合结构，所述结合结构包括斜支撑结构和扇形结构；所述主钢梁是由若干径状钢梁和若干环状钢梁组成并且多条径状钢梁在球顶相交，所述末端结构为第一钢梁与抗拉环梁之间的区域对应的结构，所述结合结构和所述次支撑结构在第一钢梁和第二钢梁之间，沿第二钢梁相邻布置，所述斜支撑结构和所述扇形支撑结构从所述第一钢梁沿径状钢梁依此布置。由此，临时穹顶体系由拱形钢梁和钢板组成，在承担厂房临时封闭作用的同时，兼起永久穹顶浇筑模板和组合受力构件的作用。永久穹顶体系由临时的钢拱穹顶叠加钢筋混凝土穹顶组成，承担反应堆厂安全壳穹顶的作用。本穹顶体系将设备安装期使用的临时穹顶有机融入永久穹顶结构中，节省了单纯临时穹顶的建造、拆卸、存放成本，显著降低了穹顶工程造价。不需整体开顶，即可满足多套主设备分区、分批开顶吊装的需求，显著降低了施工难度，提高了施工效率，大幅降低了工程造价，保证了电厂运行寿期的延长，提升了高温堆的经济效益，对推动高温气冷堆产业化发展有着重要作用。同时，本穹顶体系主设备上方的局部结构可小范围拆除，在电厂进入投产运行期后，满足多台主设备灵活更换的需求，避免了传统穹顶只能将主体结构大范围拆除后一次性吊装更换多台主设备的弊端，显著降低了主设备更换的工程成本，提高了工程效率。

附图说明

为更清楚地说明本实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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本申请的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例所提供的基于主次组合结构的穹顶框架一种结构图(侧视图)；

图2为本发明实施例所提供的一种基于主次组合结构的穹顶框架的框架结构示意图(俯视图)；

图3为本发明实施例所提供的一种基于主次组合结构的穹顶框架及外部部分结合图；

图4为本发明实施例所提供的一种基于主次组合结构的穹顶框架的区域划分示意图；

图5为本发明实施例所提供的一种基于主次组合结构的穹顶框架次支撑结构模块4种模块平面示意图；

图6为本申请实施例所提供的钢拱混凝土组成穹顶截面示意图；

图7为本申请实施例所提供的覆盖拱壳后的穹顶平面图；

图8为本申请实施例所提供的穹顶结构的压力分散作用示意图；

图9为本申请实施例所提供的局部开顶后蒸发器吊装更换示意图；

图10为本申请实施例所提供的钢梁各个构件布局标号示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

正如前文所述，现在多模块高温堆气冷堆反应堆厂房内设有多套大型主设备(反应堆压力容器、金属堆内构件、蒸汽发生器)，此类大型主设备需要分批采用开顶法吊装，同时还存在多套主设备吊装与安装交叉并行、投产运行期大型主设备(例如蒸汽发生器)更换等重大技术需求。核电厂采用开顶法分批吊装多套主设备的工程中，目前采用的方式是分别制造临时穹顶和永久穹顶的两套体系。但是，发明人经过研究发现，安装期临时穹顶无法永临兼顾，工程代价高，多套主设备多次开顶引入，穹顶开启难度高；吊装与安装交叉并行的环境要求难以保证；大型主设备更换时，工程量大，难以满足灵活更换需求。

针对多模块高温气冷堆采用传统穹顶体系所遇到的以上问题，本专利设计提出一种永临结合的，适用于多套主设备分批开顶吊装引入、吊装与安装交叉并行、大型主设备可灵活更换的新型穹顶体系。由此，由于合理布置的钢拱体系在穹顶环向受压带上的压力分散作用，以及其对混凝土壳的加强作用，位于主设备上方的局部混凝土穹顶能够局部拆除，分区灵活开设吊装洞口。临时穹顶可在灵活设置局部开顶吊装区，在不需要将穹顶整体吊离、厂房整体开顶的情况下，实现主设备分批吊装引入，为多套主设备分批进行开顶法吊装提供了条件。创新采用拱形钢结构体系兼起临时封闭屋盖和永久穹顶受力组合构件作用，节省了单纯临时穹顶的成本以及吊装、存放工作。充分发挥钢梁、钢板、混凝土以及空间拱形结构体系的优势。有效解决了高温堆多套主设备频繁吊装引入、吊装与安装并行、蒸发器更换的更关键技术问题，极大的降低了施工难度，提高了施工效率，显著降低了工程造价，保证了电厂运行寿期的延长，提升了高温堆的经济效益。

以下通过一个实施例，对本申请提供的基于主次组合结构的穹顶框架进行说明。请参考图1，图1为本申请实施例所提供的基于主次组合结构的穹顶框架一种结构图，本发明公开的一种基于主次组合结构的穹顶框架，该结构以拱形钢梁为框架，其中，主钢梁由若干条环状钢梁(横向)和若干条纵状钢梁组成，横向和纵向钢梁在总体结构中存在相交部分。在主钢梁形成纵横相交，关于球顶圆心中心对称的基础框架的基础上，拱形钢梁还包括部分次钢梁，该部分次钢梁不经过球顶，而是在该穹顶框架结构的其他结构部分起到支撑或者划分作用。若干径状钢梁关于所述球顶呈中心对称。

在主钢梁和各部分次梁形成整体框架的基础上，对于不同位置的钢梁部分进行划分，可以分得主支撑结构和次支撑结构。所述穹顶结构包括主支撑结构和次支撑结构。关于该结构的主支撑结构和次支撑结构发划分可参见图2和图1。图2为一种基于主次组合结构的穹顶框架的框架结构示意图(俯视图)，图1为图中的阴影部分为主支撑结构，未着色部分为次支撑结构。

其中，主支撑结构包括中心结构、末端结构、斜支撑结构和扇形结构。该主支撑结构是由多片钢网壳组成的扇叶形钢结构穹顶体系。主支撑体系平面投影呈扇叶形，具有独特创新性和良好的美观性，是牢固、稳定的空间结构体系，由其承担临时穹顶的承载支撑作用。主支撑体系一次安装就位后即固定不动，避免了传统临时穹顶因反复开顶而带来的反复吊装工作。

末端结构为第一钢梁与抗拉环梁之间的区域对应的结构。第一钢梁为距所述抗拉环梁距离最短的环状钢梁。即图2中最外围一圈阴影结构部分为末端结构。

中心结构为所述第二钢梁与所述球顶之间的区域对应的结构。第二钢梁为距所述球顶距离最短的环状钢梁。即图2中从圆中心点(球顶)到距离最近的一条环状钢梁之间的部分，该圆状阴影部分对应本结构中的中心结构。

在中心结构和末端结构之间，或者说第一钢梁与第二钢梁之间的环状区域中，包括次支撑结构和组合结构(图2中的阴影结构部分)，该组合结构为主支撑结构中的一部分。在整体结构中，若干结合结构和若干次支撑结构在第一钢梁和第二钢梁之间，沿第二钢梁相邻布置。每个结合结构和每个次支撑结构在抗拉环梁对应的弧度长度是相同的，例如抗拉环梁长度为a，若结构中结合结构和次支撑结构均为3个，则每个结合结构和每个次支撑结构对应的长度(弧度)为a的六分之一，呈均匀相邻分布。其中各个部分的结合结构大小数量一致，各个次支撑结构的大小数量一致，并且各个结合结构关于某条径状钢梁呈轴对称分布，各个次支撑结构也关于上述某条径状钢梁相邻的钢梁轴对称分布。

其中，次支撑结构由钢板和少量钢结构次梁组成，可分区划分为标准的独立模块，独立模块体型小、重量轻。如图4所示，次结构体系承担设备安装期的厂房局部维护作用，可根据主设备吊装需要分区域拆卸、安装。便于拆装的次结构体系及其小型化模块设计，降低了施工难度，不需要在吊装区另行建设临时维护结构，显著降低了造价，缩短了施工周期。

如图5所示，为本发明提出的一种基于主次组合结构的穹顶框架次支撑结构模块平面图的外观结构示意图；

次支撑结构包括关于径状钢梁对称的四个分散结构如图5中的4个板块部分包括第一分散结构、第二分散结构、第三分散结构和第四分散结构，第一分散结构和第二分散结构(图5中的模块3和模块4)均为与所述末端结构相连的分散结构；在所述第一分散结构和所述第二分散结构的上边界钢梁与环状钢梁之间设置对称的钢梁，该钢梁与主钢梁中的径状钢梁呈平行分布。

所述第一分散结构和所述第二分散结构中的第一环状梁、所述第三分散结构和所述第四分散结构中的第二环状梁为次梁，所述第一环状梁为所述次支撑结构中距离所述第一钢梁最近的环状钢梁(即图5中在1、2模块部分中的第一条虚线)，所述第二环状梁为所述次支撑结构中距离所述第二钢梁最近的环状钢梁(即图5中在3、4模块部分中的第二条虚线)。

在图2中可以见得在中心结构中存在三个扇形区域，每个扇形区域对应结合结构中的斜支撑结构。即第一角度区域为所述斜支撑结构在所述中心结构对应的角度区域。该角度区域与第二钢梁的两个交点为第一组交点，在中心结构位置中，每个角度区域对应的角度相同，并且每个次支撑结构在中心结构中也有相应对应的角度，例如在结构中斜支撑结构有3个，则次支撑结构也有3个，并且斜支撑结构在中心结构中对应的角度与次支撑结构对应的角度相同，均为a，且每个角度对应的弧长为第二钢梁长度的六分之一。

其中，自第一组交点至环状钢梁交叉相连，形成结合结构中的扇形结构。在一些可以实现的结构中，距离第二钢梁最近的环状钢梁在次支撑结构中呈现状态为次梁，在组合结构中，该环状梁的体现形式为临近交点的实体钢梁。第一角度区域与所述扇形结构从第一组交点通过两个平行钢梁连接，所述平行钢梁与所述径状钢梁平行。

具体的，形成的若干次支撑结构面积相同，若干个第二角度区域的面积相同，若干个第二角度区域关于球顶呈中心对称状，所述角度区域为所述次支撑结构在所述中心结构对应的角度区域。

本发明特殊设计的钢拱网格体系，通过巧妙的布置使得拱形钢梁在局部形成斜向交叉支撑，能够很好的分散平面内压力或拉力。如图8所示，图8为钢拱梁的压力分散作用示意，在穹顶环向受压带上的局部开洞区域，斜交钢拱梁分散了平面内压力，同时钢梁网格还对洞口周边有明显的加强作用，解决了结构的应力集中问题，从而保证了蒸发器上方区域的穹顶局部混凝土和钢板结构可小范围拆除。

以下通过一个实施例，对本申请提供的穹顶框架结构的整体外部结构进行说明。请参考图6和图7，图6为本申请实施例所提供的钢拱混凝土组成穹顶截面示意图；

该穹顶结构还包括外部拱壳和钢板，所述内部穹顶结构、钢板和所述外部拱壳从内到外依此布置，具体组合形式及截面图参见图6，最外层结构为钢筋混凝土组合结构，最内部为前文所述的钢梁穹顶结构，中间采用带肋钢板进行连接，其中钢筋混凝土与内部穹顶结构的厚度根据承载计算确定，可以根据实际情况进行调整，在此不做限制。

外部拱壳包括固定拱壳和次结构拱壳，所述次结构拱壳对应所述次支撑结构的位置，所述次结构拱壳的面积不大于所述次支撑结构的面积。大型主设备(此处以蒸发器SG为例)区域穹顶局部结构(次结构拱壳)可小范围拆除，以极小的工程成本满足了大型主设备灵活更换的需求，具体结构俯视图如图7。

传统穹顶局部开洞后，壳体结构的环向传力(压力或拉力)路径被截断，结构传力出现问题。本发明特殊设计的钢拱网格体系，通过巧妙的布置使得拱形钢梁在局部形成斜向交叉支撑，能够很好的分散平面内压力或拉力。如下图8所示，在穹顶环向受压带上的局部开洞区域，斜交钢拱梁分散了平面内压力，同时钢梁网格还对洞口周边有明显的加强作用，解决了结构的应力集中问题，从而保证了蒸发器区域穹顶局部混凝土结构可小范围拆除。蒸发器局部开顶后吊装更换如图9。

关于本申请穹顶框架与外部拱壳形成的整体结构，如图3所示，其中图中所示：1.空间拱形钢梁、2.主支撑体系钢板、3.主支撑体系、4.抗拉环梁、5.压力分散斜支撑、6.次结构体系次梁、7.次结构体系钢板、8.钢筋混凝土穹顶、9.蒸发器更换穹顶拆卸区、10、主设备吊装洞口。

关于本申请中穹顶内部结构的钢构件截面类型、截面尺寸、截面形式及材质，可以参见下表，钢构件表1，相应的部件编号可以参见图10。

即本申请提供一种组合型穹顶结构，适用于多套主设备分批开顶吊装，分区安装，蒸发器可灵活更换的新型穹顶体系。该体系能够以很小的工程成本，解决多套主设备安装、吊装、更换的关键技术难题，有效节约建造成本，提高结构安全度，降低施工难度，缩短关键路径的施工周期，对改善多模块高温气冷堆的经济性，缩短建造周期有着重要意义。该穹顶体系是一种可分解的结构体系，主要分为穹顶框架结构和外表面现浇钢筋混凝土拱壳。

其中穹顶体系内部结构包括主支撑体系(包括扇叶形钢结构穹顶)和次结构体系(可分块安装的次梁和钢板结构)，在承担厂房临时封闭作用的同时，兼起永久穹顶浇筑模板和组合受力构件的作用。永久穹顶体系由临时的钢拱穹顶叠加钢筋混凝土穹顶组成，承担反应堆厂安全壳穹顶的作用。本穹顶体系将设备安装期使用的临时穹顶有机融入永久穹顶结构中，节省了单纯临时穹顶的建造、拆卸、存放成本，显著降低了穹顶工程造价。

其中主支撑体系起到承载支撑作用，一次安装后固定不动，主支撑体系平面投影呈扇叶形，具有独特创新性和良好的美观性，是牢固、稳定的空间结构体系，由其承担临时穹顶的承载支撑作用。主支撑体系一次安装就位后即固定不动，避免了传统临时穹顶因反复开顶而带来的反复吊装工作。

其中次结构体系可根据主设备吊装、安装需要分区域拆卸，分区域封闭，独特设计的临时穹顶体系可分区建立开顶吊装区和封闭清洁区，满足多套主设备吊装与安装交叉并行的需求，为多套主设备吊装与安装工作的高效推进创造了条件，显著提高了反应堆厂房主设备的安装效率，缩短了建造工期。在主设备布置区上方设置临时穹顶的次结构部分，次结构体系由钢板和少量钢结构次梁组成，分区划分为4种标准的独立模块。模块体型小、重量轻，可与主支撑结构通过螺栓连接实现快速拆装。次结构体系在设备安装期，承担厂房局部维护作用，可根据主设备吊装需要分区域拆卸、安装。便于拆装的小型化次结构模块，不需要在开顶吊装区另行建设临时维护结构，显著降低了施工难度，降低了工程造价，缩短了施工周期。

其中钢拱混凝土组合结构起到的主要功能作用为：组合结构穹顶体系可分区拆除和再建，保证了主设备(例如蒸发器)可分区灵活更换，组合结构体系安全度更高。采用拱形钢结构-钢筋混凝土组合结构体系，由空间钢拱梁、带肋钢板、钢筋混凝土等常规材料组成新型的大跨度穹顶结分构，充分发挥了空间拱形钢梁体系刚度大、跨越能力强、重量小、布置灵活的优势，以及混凝土拱壳抗压能力强、防屏障作用好、防飞射物能力强的优点，并且由于钢板的延性好、包裹作用强，还可避免飞机撞击工况下穹顶背部产生过多碎甲，为厂房结构提供了更高的安全性。

以上对本申请所提供的一种基于主次组合结构的穹顶框架进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”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过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于主次组合结构的穹顶框架，其特征在于，所述穹顶框架包括主支撑结构和次支撑结构，以拱形钢梁为框架；

所述拱形钢梁包括主钢梁和次梁，所述主支撑结构包括中心结构、末端结构和组合结构，所述结合结构包括斜支撑结构和扇形结构；所述主钢梁是由若干径状钢梁和若干环状钢梁组成并且多条径状钢梁在球顶相交，所述末端结构为第一钢梁与抗拉环梁之间的区域对应的结构，所述第一钢梁为距所述抗拉环梁距离最短的环状钢梁，所述结合结构和所述次支撑结构在第一钢梁和第二钢梁之间，沿第二钢梁相邻布置，所述第二钢梁为距所述球顶距离最短的环状钢梁；所述中心结构为所述第二钢梁与所述球顶之间的区域对应的结构，所述斜支撑结构和所述扇形支撑结构从所述第一钢梁沿径状钢梁依此布置。

2.根据权利要求1所述的基于主次组合结构的穹顶框架，其特征在于，还包括：外部拱壳和钢板，所述穹顶结构、所述钢板和所述外部拱壳从内到外依此布置，所述外部拱壳包括固定拱壳和次结构拱壳，所述次结构拱壳对应所述次支撑结构的位置，所述次结构拱壳的面积不大于所述次支撑结构的面积。

3.根据权利要求1所述的基于主次组合结构的穹顶框架，其特征在于，所述主支撑结构由若干钢网壳组成，所述次支撑结构由若干钢板和次梁组成。

4.根据权利要求1所述的基于主次组合结构的穹顶框架，其特征在于，所述次支撑结构包括关于径状钢梁对称的四个分散结构，第一分散结构和第二分散结构均为与所述末端结构相连的分散结构；在所述第一分散结构和所述第二分散结构的上边界钢梁与环状钢梁之间设置对称的钢梁。

5.根据权利要求4所述的基于主次组合结构的穹顶框架，其特征在于，所述第一分散结构和所述第二分散结构中的第一环状梁、所述第三分散结构和所述第四分散结构中的第二环状梁为次梁，所述第一环状梁为所述次支撑结构中距离所述第一钢梁最近的环状钢梁，所述第二环状梁为所述次支撑结构中距离所述第二钢梁最近的环状钢梁。

6.根据权利要求1所述的基于主次组合结构的穹顶框架，其特征在于，若干扇形结构对应的角度相同，若干个第一角度区域的面积相同，若干个第一角度区域关于球顶呈中心对称状，所述第一角度区域为所述斜支撑结构在所述中心结构对应的角度区域。

7.根据权利要求6所述的基于主次组合结构的穹顶框架，其特征在于，所述第一角度区域与所述扇形结构从第一组交点通过两个平行钢梁连接，所述平行钢梁与所述径状钢梁平行，所述第一组交点为所述第一角度区域与所述第二钢梁的两个交点。

8.根据权利要求1所述的基于主次组合结构的穹顶框架，其特征在于，若干次支撑结构面积相同，若干个第二角度区域的面积相同，若干个第二角度区域关于球顶呈中心对称状，所述角度区域为所述次支撑结构在所述中心结构对应的角度区域。

9.根据权利要求1所述的基于主次组合结构的穹顶框架，其特征在于，所述若干径状钢梁关于所述球顶呈中心对称。

10.根据权利要求1所述的基于主次组合结构的穹顶框架，其特征在于，所述主支撑结构和所述次支撑结构关于所述径状钢梁轴对称。

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