CN115354743B - 空中连廊及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种空中连廊及其施工方法，其属于建筑施工技术领域，空中连廊包括：上部承载桁架，所述上部承载桁架被配置为：两端分别承载于第一建筑的顶部和第二建筑的顶部；中心球形桁架，所述中心球形桁架通过拉杆组件连接于所述上部承载桁架；飞翼连廊，所述中心球形桁架的两侧均设置有一个所述飞翼连廊，两个所述飞翼连廊的自由端被配置为：两端分别承载于所述第一建筑的侧部和所述第二建筑的侧部；所述拉杆组件对所述中心球形桁架施加向上的第一作用力，所述第一作用力大于所述中心球形桁架和所述飞翼连廊的重力之和，所述第一建筑和所述第二建筑分别对两个所述飞翼连廊施加向下的第二作用力。本发明安全性较高。

Description

空中连廊及其施工方法
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，尤其涉及一种空中连廊及其施工方法。
背景技术
钢结构连廊多应用于多塔式建筑的结构连接中，用于连通两个建筑主体的内部空间，并起到提升建筑美观性的作用。
现有技术中，受制于施工条件和施工技术的限制，钢结构连廊一般整体呈长方体状，长方体状的钢结构连廊类似于简支梁结构，其两端分别设置在两个建筑主体上。
但是，长方体状的钢结构连廊仅两端具有支撑，其安全性能较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种空中连廊及其施工方法，以解决现有技术中存在的长方体状的钢结构连廊仅两端具有支撑，其安全性能较差的技术问题。
如上构思，本发明所采用的技术方案是：
空中连廊，包括：
上部承载桁架，所述上部承载桁架被配置为：两端分别承载于第一建筑的顶部和第二建筑的顶部；
中心球形桁架，所述中心球形桁架通过拉杆组件连接于所述上部承载桁架；
飞翼连廊，所述中心球形桁架的两侧均设置有一个所述飞翼连廊，两个所述飞翼连廊的自由端被配置为：两端分别承载于所述第一建筑的侧部和所述第二建筑的侧部；
所述拉杆组件对所述中心球形桁架施加向上的第一作用力，所述第一作用力大于所述中心球形桁架和所述飞翼连廊的重力之和，所述第一建筑和所述第二建筑分别对两个所述飞翼连廊施加向下的第二作用力。
可选地，所述拉杆组件包括偶数个拉杆，偶数个所述拉杆相对所述中心球形桁架的竖直中心轴线两两对称设置。
可选地，每一所述拉杆上均设置有测力传感器。
可选地，所述飞翼连廊包括：
飞翼连廊主体，所述飞翼连廊主体的一端设置于所述中心球形桁架的侧部；
支座，所述飞翼连廊主体的另一端的上表面设置有两个所述支座，两个所述支座沿所述飞翼连廊主体的宽度方向间隔设置，两个所述飞翼连廊主体的所述支座被配置为：分别预埋于所述第一建筑和所述第二建筑。
可选地，所述飞翼连廊还包括底部销轴，所述底部销轴设置于所述飞翼连廊主体的另一端的下表面，两个所述飞翼连廊主体的所述底部销轴被配置为：分别预埋于所述第一建筑和所述第二建筑，以对所述飞翼连廊主体进行限位。
可选地，所述中心球形桁架包括：
球桁架底层桁架；
球桁架中间桁架，同轴设置于所述球桁架底层桁架的上侧，所述飞翼连廊设置于所述球桁架中间桁架的侧部；
球桁架顶部桁架，同轴设置于所述球桁架中间桁架的上侧，所述拉杆的下端连接于所述球桁架顶部桁架。
可选地，所述上部承载桁架包括：
环形加强桁架，同轴间隔设置于所述球桁架顶部桁架的上侧，所述拉杆的上端连接于所述环形加强桁架；
侧部桁架，所述环形加强桁架的两侧分别设置有一个所述侧部桁架，两个所述侧部桁架被配置为：两个所述侧部桁架的自由端分别承载于所述第一建筑的顶部和所述第二建筑的顶部。
可选地，所述飞翼连廊呈弧形，两个所述飞翼连廊朝向所述中心球形桁架的同侧弯曲。
空中连廊施工方法，施工形成上述的空中连廊，包括以下步骤：
S1、吊装上部承载桁架；
S2、吊装中心球形桁架，并采用拉杆组件将所述中心球形桁架与所述上部承载桁架连接；
S3、安装飞翼连廊；
S4、张拉所述拉杆组件，确保张拉结束后所述空中连廊受力平衡，所述拉杆组件对所述中心球形桁架施加向上的第一作用力，所述第一作用力大于所述中心球形桁架和所述飞翼连廊的重力之和，第一建筑和第二建筑分别对两个所述飞翼连廊施加向下的第二作用力。
可选地，在所述步骤S3中，散件安装所述飞翼连廊。
本实施例提供的空中连廊安全性较高。在实际应用时，上部承载桁架的两端分别承载于第一建筑的顶部和第二建筑的顶部，由连接在上部承载桁架和中心球形桁架之间的拉杆组件对中心球形桁架施加向上的第一作用力，且第一作用力大于中心球形桁架和飞翼连廊的重力之和，充分避免中心球形桁架和飞翼连廊因自身重力而具有下挠趋势。为了保证中心球形桁架和飞翼连廊受力平衡，状态稳定，第一建筑和第二建筑分别对两个飞翼连廊施加向下的第二作用力。也即：中心球形桁架和飞翼连廊受到向上的第一作用力，受到两个向下的第二作用力及自身重力，而处于受力平衡状态。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一提供的空中连廊施工完成后的示意图；
图2是本发明实施例一提供的中心球形桁架和飞翼连廊组装至一起时的受力分析示意图；
图3是本发明实施例一提供的中心球形桁架和飞翼连廊组装至一起时的主视图；
图4是图3中的支座的示意图；
图5是图3中的底部销轴的水平截面示意图；
图6是本发明实施例一提供的中心球形桁架和飞翼连廊组装至一起时的俯视图；
图7是本发明实施例二提供的上部承载桁架吊装完成时的示意图；
图8是本发明实施例二提供的吊装中心球形桁架时的示意图；
图9是本发明实施例二提供的中心球形桁架拼装时的示意图一；
图10是本发明实施例二提供的中心球形桁架拼装时的示意图二；
图11是本发明实施例二提供的安装飞翼连廊时的示意图一；
图12是本发明实施例二提供的安装飞翼连廊时的示意图二；
图13是本发明实施例二提供的飞翼连廊安装完成时的示意图。
图中：
10、第一建筑；20、第二建筑；30、吊塔；40、拼装台架；50、卷扬机；60、临时支撑；
1、上部承载桁架；11、环形加强桁架；12、侧部桁架；
2、中心球形桁架；21、球桁架底层桁架；22、球桁架中间桁架；23、球桁架顶部桁架；
3、飞翼连廊；31、飞翼连廊主体；32、支座；33、底部销轴；
4、拉杆。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一
参见图1-图6，本实施例提供一种空中连廊，其包括上部承载桁架1、中心球形桁架2和飞翼连廊3。
上部承载桁架1被配置为：两端分别承载于第一建筑10的顶部和第二建筑20的顶部。
中心球形桁架2通过拉杆组件连接于上部承载桁架1。
中心球形桁架2的两侧均设置有一个飞翼连廊3，两个飞翼连廊3的自由端被配置为：两端分别承载于第一建筑10的侧部和第二建筑20的侧部。
拉杆组件对中心球形桁架2施加向上的第一作用力，第一作用力大于中心球形桁架2和飞翼连廊3的重力之和，第一建筑10和第二建筑20分别对两个飞翼连廊3施加向下的第二作用力。
现有技术中的连廊呈简支梁结构，其两端承受向上的支撑力，在连廊自身重力作用下，连廊具有整体下挠的趋势，存在一定的安全隐患。
本实施例提供的空中连廊在实际应用时，上部承载桁架1的两端分别承载于第一建筑10的顶部和第二建筑20的顶部，由连接在上部承载桁架1和中心球形桁架2之间的拉杆组件对中心球形桁架2施加向上的第一作用力，且第一作用力大于中心球形桁架2和飞翼连廊3的重力之和，充分避免中心球形桁架2和飞翼连廊3因自身重力而具有下挠趋势，从而提高空中连廊的安全性能，并维持空中连廊的形态稳定。
为了保证中心球形桁架2和飞翼连廊3受力平衡，状态稳定，第一建筑10和第二建筑20分别对两个飞翼连廊3施加向下的第二作用力。也即：中心球形桁架2和飞翼连廊3受到向上的第一作用力，受到两个向下的第二作用力及自身重力，处于受力平衡状态。
具体地，参见图2，以F1表示第一作用力，以F2表示第二作用力，G表示中心球形桁架2和飞翼连廊3的自身重力。F1＝F2+F2+G。
参见图1，本实施例中，拉杆组件包括偶数个拉杆4，偶数个拉杆4相对中心球形桁架2的竖直中心轴线两两对称设置。
示例性地，本实施例中，拉杆组件包括十个拉杆4，十个拉杆4共形成五对拉杆对，每一拉杆对的两个拉杆4均相对中心球形桁架2的竖直中心轴线对称设置，以保证中心球形桁架2整体受力均匀。
进一步地，为了能够检测拉杆4对中心球形桁架2施加的拉力，保证空中连廊整体受力均匀，并保证空中连廊的安全性，本实施例中，每一拉杆4上均设置有测力传感器。
优选地，本实施例中，拉杆4为智能拉杆，其内置测力传感器和温度传感器，测力传感器能够实时检测到拉杆4的应力变化。
由一个或多个能在受力后产生形变的弹性体、和能感应这个形变量的电阻应变片组成的电桥电路(如惠斯登电桥)、以及能把电阻应变片固定粘贴在弹性体上并能传导应变量的粘合剂和保护电子电路的密封胶等三大部分组成测力传感器。在受到外力作用后，粘贴在弹性体的应变片随之产生形变引起电阻变化，电阻变化使组成的惠斯登电桥失去平衡输出一个与外力成线性正比变化的电量电信号，通过电量电信号即可获得应力变化。
具体地，采用采集仪器即可获得测力传感器的输出信号；此为本领域技术人员熟知的现有技术，在此不进行过多介绍。
进一步地，参见图3和图4，本实施例中，飞翼连廊3包括飞翼连廊主体31和支座32。
飞翼连廊主体31的一端设置于中心球形桁架2的侧部。
飞翼连廊主体31的另一端的上表面设置有两个支座32，两个支座32沿飞翼连廊主体31的宽度方向间隔设置，两个飞翼连廊主体31的支座32被配置为：分别预埋于第一建筑10和第二建筑20。
具体地，飞翼连廊主体31上的两个支座32对飞翼连廊主体31施加向下的作用力，两个支座32的向下的作用力之和即为第二作用力。
具体地，在实际施工过程中，第一建筑10和第二建筑20上均预埋有支座32。在空中连廊施工结束后，由于第一作用力大于中心球形桁架2和飞翼连廊3的重力之和，为了保证空中连廊受力平衡，预埋于混凝土中的支座32会对飞翼连廊3施加向下的第二作用力。
进一步地，参见图3和图5，飞翼连廊3还包括底部销轴33，底部销轴33设置于飞翼连廊主体31的另一端的下表面，两个飞翼连廊主体31的底部销轴33被配置为：分别预埋于第一建筑10和第二建筑20，以对飞翼连廊主体31进行限位。
具体地，底部销轴33伸出混凝土的部分沿竖直方向延伸，飞翼连廊主体31上设置有与底部销轴33配合的限位孔，底部销轴33与限位孔配合对飞翼连廊主体31进行限位。
具体地，参见图3，本实施例中，中心球形桁架2包括球桁架底层桁架21、球桁架中间桁架22和球桁架顶部桁架23。
球桁架中间桁架22同轴设置于球桁架底层桁架21的上侧，飞翼连廊3设置于球桁架中间桁架22的侧部。
球桁架顶部桁架23同轴设置于球桁架中间桁架22的上侧，拉杆4的下端连接于球桁架顶部桁架23。
进一步地，参见图1，上部承载桁架1包括环形加强桁架11和侧部桁架12。
环形加强桁架11同轴间隔设置于球桁架顶部桁架23的上侧，拉杆4的上端连接于环形加强桁架11。
环形加强桁架11的两侧分别设置有一个侧部桁架12，两个侧部桁架12被配置为：两个侧部桁架12的自由端分别承载于第一建筑10的顶部和第二建筑20的顶部。
具体地，参见图6，飞翼连廊3呈弧形，两个飞翼连廊3朝向中心球形桁架2的同侧弯曲。如此设置，配合弧形的第一建筑10和弧形的第二建筑20，使得空中连廊造型独特新颖，能够成为标志性建筑。
实施例二
图7-图13示出了实施例二，其中与实施例一相同或相应的零部件采用与实施例一相应的附图标记。
具体地，本实施例提供一种空中连廊施工方法，施工形成实施例一中的空中连廊，包括以下步骤：
S1、吊装上部承载桁架1；
S2、吊装中心球形桁架2，并采用拉杆组件将中心球形桁架2与上部承载桁架1连接；
S3、安装飞翼连廊3；
S4、张拉拉杆组件，确保张拉结束后空中连廊受力平衡，拉杆组件对中心球形桁架2施加向上的第一作用力，第一作用力大于中心球形桁架2和飞翼连廊3的重力之和，第一建筑10和第二建筑20分别对两个飞翼连廊3施加向下的第二作用力。
具体地，参见图7，步骤S1包括：
S11、设置临时支撑60：具体地，在第一建筑10的主体和第二建筑20的主体施工完成后，设置临时支撑60，该临时支撑60包括若干个支撑管，支撑管的顶端超过第一建筑10和第二建筑20的顶端；
S12、采用吊塔30分别安装两个侧部桁架12：每一侧部桁架12的一端均支撑于支撑管的顶端；
S13、安装环形加强桁架11；
S14、安装拉杆组件：将每一拉杆4的上端安装于环形加强桁架11上。
具体地，参见图8-图10，步骤S2包括：
S21、卸载临时支撑60，此时上部承载桁架1的受力状态由临时支撑60受力状态转变为由上部承载桁架1的桁架支座受力的状态；
S22、在中心球形桁架2安装位置的正下方拼装中心球形桁架2：在地面上设置拼装台架40，在拼装台架40上先拼装球桁架底层桁架21；随后拼装球桁架顶部桁架23；最后补全球桁架中间桁架22；
S23、在地面设置卷扬机50，在上部承载桁架1上设置定滑轮，卷扬机50与定滑轮配合，将中心球形桁架2吊装就位；
S24、将拉杆4的下端与球桁架顶部桁架23连接，此时中心球形桁架2对拉杆4施加一个预拉力，随后撤去卷扬机50。
具体地，在执行步骤S3之前，在第一建筑10和第二建筑20的混凝土结构的相应位置预埋支座32和底部销轴33。
具体地，参见图11-图13，本实施例中，步骤S3包括：散件安装飞翼连廊3。也即，将飞翼连廊3的各个分段在空中组装后形成飞翼连廊3。
飞翼连廊3呈弧形结构，散件安装时各个分段的连接处的坐标与标高预先计算出来，安装过程中严格遵照原先计算的坐标与标高进行安装，保证空中连廊线形的连贯。
具体地，在步骤S4中，张拉拉杆组件，在对拉杆组件的各个拉杆4进行张拉时，对拉杆4逐个张拉，在张拉拉杆对的两个拉杆4时，确保两个拉杆4相对中心球形桁架2的竖直中心轴线对称。
拉杆组件张拉结束后，拉杆组件对中心球形桁架2施加向上的第一作用力，第一作用力大于中心球形桁架2和飞翼连廊3的重力之和，第一建筑10和第二建筑20分别对两个飞翼连廊3施加向下的第二作用力。
进一步地，在步骤S4之后，还需要执行步骤S5：测量空中连廊的各个部分的应力，确保空中连廊达到设计受力状态。具体地，测量上部承载桁架1、中心球形桁架2和飞翼连廊3的受力状态。
以上实施方式只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述实施方式限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.空中连廊，其特征在于，包括：
上部承载桁架(1)，所述上部承载桁架(1)被配置为：两端分别承载于第一建筑(10)的顶部和第二建筑(20)的顶部；
中心球形桁架(2)，所述中心球形桁架(2)通过拉杆组件连接于所述上部承载桁架(1)；
飞翼连廊(3)，所述中心球形桁架(2)的两侧均设置有一个所述飞翼连廊(3)，两个所述飞翼连廊(3)的自由端被配置为：两端分别承载于所述第一建筑(10)的侧部和所述第二建筑(20)的侧部；
所述拉杆组件对所述中心球形桁架(2)施加向上的第一作用力，所述第一作用力大于所述中心球形桁架(2)和所述飞翼连廊(3)的重力之和，所述第一建筑(10)和所述第二建筑(20)分别对两个所述飞翼连廊(3)施加向下的第二作用力；
所述拉杆组件包括偶数个拉杆(4)，偶数个所述拉杆(4)相对所述中心球形桁架(2)的竖直中心轴线两两对称设置。
2.根据权利要求1所述的空中连廊，其特征在于，每一所述拉杆(4)上均设置有测力传感器。
3.根据权利要求1所述的空中连廊，其特征在于，所述飞翼连廊(3)包括：
飞翼连廊主体(31)，所述飞翼连廊主体(31)的一端设置于所述中心球形桁架(2)的侧部；
支座(32)，所述飞翼连廊主体(31)的另一端的上表面设置有两个所述支座(32)，两个所述支座(32)沿所述飞翼连廊主体(31)的宽度方向间隔设置，两个所述飞翼连廊主体(31)的所述支座(32)被配置为：分别预埋于所述第一建筑(10)和所述第二建筑(20)。
4.根据权利要求3所述的空中连廊，其特征在于，所述飞翼连廊(3)还包括底部销轴(33)，所述底部销轴(33)设置于所述飞翼连廊主体(31)的另一端的下表面，两个所述飞翼连廊主体(31)的所述底部销轴(33)被配置为：分别预埋于所述第一建筑(10)和所述第二建筑(20)，以对所述飞翼连廊主体(31)进行限位。
5.根据权利要求1所述的空中连廊，其特征在于，所述中心球形桁架(2)包括：
球桁架底层桁架(21)；
球桁架中间桁架(22)，同轴设置于所述球桁架底层桁架(21)的上侧，所述飞翼连廊(3)设置于所述球桁架中间桁架(22)的侧部；
球桁架顶部桁架(23)，同轴设置于所述球桁架中间桁架(22)的上侧，所述拉杆(4)的下端连接于所述球桁架顶部桁架(23)。
6.根据权利要求5所述的空中连廊，其特征在于，所述上部承载桁架(1)包括：
环形加强桁架(11)，同轴间隔设置于所述球桁架顶部桁架(23)的上侧，所述拉杆(4)的上端连接于所述环形加强桁架(11)；
侧部桁架(12)，所述环形加强桁架(11)的两侧分别设置有一个所述侧部桁架(12)，两个所述侧部桁架(12)被配置为：两个所述侧部桁架(12)的自由端分别承载于所述第一建筑(10)的顶部和所述第二建筑(20)的顶部。
7.根据权利要求1-6任一项所述的空中连廊，其特征在于，所述飞翼连廊(3)呈弧形，两个所述飞翼连廊(3)朝向所述中心球形桁架(2)的同侧弯曲。
8.空中连廊施工方法，其特征在于，施工形成如权利要求1-7任一项所述的空中连廊，包括以下步骤：
S1、吊装上部承载桁架(1)；
S2、吊装中心球形桁架(2)，并采用拉杆组件将所述中心球形桁架(2)与所述上部承载桁架(1)连接；
S3、安装飞翼连廊(3)；
S4、张拉所述拉杆组件，确保张拉结束后所述空中连廊受力平衡，所述拉杆组件对所述中心球形桁架(2)施加向上的第一作用力，所述第一作用力大于所述中心球形桁架(2)和所述飞翼连廊(3)的重力之和，第一建筑(10)和第二建筑(20)分别对两个所述飞翼连廊(3)施加向下的第二作用力。
9.根据权利要求8所述的空中连廊施工方法，其特征在于，在所述步骤S3中，散件安装所述飞翼连廊(3)。
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