CN203200902U - 辐射式预应力悬索桁吊挂结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种辐射式预应力悬索桁吊挂结构，各榀平面预应力悬索桁吊挂结构在环索外侧呈辐射状分布，平面预应力悬索桁吊挂结构包括斜吊索、桅杆、背拉索、撑杆、下拉索、斜牵索、钢柱、上弦索和下弦索，钢柱固定于地面，钢柱上端及外侧分别与桅杆和撑杆铰接，桅杆上端与撑杆通过背拉索连接，撑杆通过下拉索连接于地面，下拉索的下端与钢柱上端通过斜牵索相连，桅杆上端通过上弦索与环索相连，环索和上弦索相交处与钢柱上端通过下弦索相连，上、下弦索之间通过若干根斜吊索相连，本实用新型预应力损失小，对主体钢结构无次内力；结构受力明确直接；节约用钢量，风阵效应大为降低；该结构在不对称荷载作用下，具有较大抵抗变形的能力。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种预应力悬索桁吊挂结构，特别涉及一种辐射式预应力悬索桁吊挂结构。
背景技术
悬索结构通过索的轴向拉伸来抵抗外荷作用，可以最充分的利用钢材强度。当采用高强度材料时，更可大大减轻结构自重。因而悬索结构可以较经济地跨越很大的跨度，目前已成为大跨建筑的主要结构形式之一。
发明人曾滨等提出的一种桅杆悬索桁张拉整体结构（ZL201020106802.8），将悬索桁通过两侧支承结构外的背拉索及斜牵索形成整体张拉体系，使得该结构体系受力明确直接、预应力损失小、对主体钢结构无次内力。但是，在该结构体系中，全跨直接连通的悬索桁的应用范围有限，它不能应用于大跨度中空式顶棚，例如体育场看台挑棚。
挑棚结构的大悬臂主要有三种处理方法：第一种为采用双排柱的网格结构或平面结构，但其前排柱影响观瞻；第二种为悬臂端部设计巨型落地拱，使悬臂梁变成两端弹性约束构件，该落地拱跨度一般超过200米，用钢量巨大；第三种为引入预应力，构造出各种挑棚结构。
发明内容
为了弥补以上不足，本实用新型提供了一种辐射式预应力悬索桁吊挂结构，该辐射式预应力悬索桁吊挂结构受力明确、整体性好、预应力损失小、对主体钢结构无次内力、节约用钢量。
本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种辐射式预应力悬索桁吊挂结构，包括至少三榀平面预应力悬索桁吊挂结构和一个环索，且各榀平面预应力悬索桁吊挂结构在环索外侧呈辐射状分布，其中平面预应力悬索桁吊挂结构包括斜吊索、桅杆、背拉索、撑杆、下拉索、斜牵索、钢柱、上弦索和下弦索，钢柱下端固定于地面，钢柱上端铰接设有桅杆，钢柱的外侧与撑杆铰接，桅杆上端与撑杆背向钢柱的一端通过背拉索连接，撑杆下侧设有与钢柱平行的下拉索，下拉索的下端固定于地面上，下拉索的下端与钢柱和桅杆的铰接节点之间通过斜牵索相连，桅杆上端通过上弦索与环索相连，环索和上弦索相交的节点处与对应钢柱的上端通过下弦索相连，上弦索和下弦索之间通过若干根斜吊索相连。
作为本实用新型的进一步改进，所述单榀预应力悬索桁吊挂结构以内环中心对称布置，且任意一榀预应力悬索桁吊挂结构在同一平面上。
作为本实用新型的进一步改进，所述各榀预应力悬索桁吊挂结构均匀分布于环索圆周外侧，且各榀预应力悬索桁吊挂结构的钢柱位于与环索同心的同一圆周上，环索的跨度为2～200米。
作为本实用新型的进一步改进，所述若干斜吊索依次首尾相接呈锯齿形分布，各根斜吊索相接处分别形成锯齿形的峰点和谷点，其中峰点与上弦索连接，谷点处与下弦索连接，靠近桅杆的一根斜吊索的端部与桅杆和钢柱之一相连。
作为本实用新型的进一步改进，所述相邻峰点以及相邻谷点间距离分别为2～18米。
作为本实用新型的进一步改进，所述桅杆、撑杆和钢柱均为钢结构，它们之间通过铰接节点连接。
作为本实用新型的进一步改进，所述桅杆与上弦索和背拉索之间的连接、撑杆和下拉索之间的连接、钢柱与斜牵索（6）之间的连接、斜吊索与上弦索和下弦索及之间的连接、下拉索与斜牵索之间的连接、环索与上弦索和下弦索之间的连接均通过耳板销钉进行连接。
作为本实用新型的进一步改进，所述下弦索为半拱形，其弧度为1°～80°。
作为本实用新型的进一步改进，所述桅杆与钢柱的夹角为140°～180°，撑杆与钢柱的夹角为70°～90°。
作为本实用新型的进一步改进，所述桅杆和钢柱在同一直线上，撑杆与桅杆和钢柱均垂直。
本实用新型的有益技术效果是：本实用新型将悬索桁通过环索及周围支承结构外的背拉索和斜牵索形成整体张拉体系，由预应力给结构提供整体刚度，预应力损失小，对主体钢结构无次内力；把钢结构主体构件间用铰接节点连接，通过铰接连接把压弯构件变成拉压构件，结构受力明确直接；节约用钢量，风阵效应大为降低；通过环索将成辐射式布置的各榀预应力悬索桁箍成一体，增强了结构的整体性，使结构在不对称荷载作用下，具有较大抵抗变形的能力；通过变化环索的跨度，丰富了该结构所能满足的建筑功能，例如：当环索跨度较小时，该结构可作为大跨度封闭式屋盖的会展中心、商贸中心等；当环索跨度较大时，该结构可作为环形中空式体育场看台挑棚，这种挑棚结构内部无立柱，提高了观瞻效果，并大大降低了用钢量。
附图说明
图1为单榀平面预应力悬索桁吊挂结构示意图；
图2为辐射式预应力悬索桁吊挂结构的俯视图。
具体实施方式
实施例：一种辐射式预应力悬索桁吊挂结构，包括至少三榀平面预应力悬索桁吊挂结构和一个环索8，且各榀平面预应力悬索桁吊挂结构在环索8外侧呈辐射状分布，其中平面预应力悬索桁吊挂结构包括斜吊索1、桅杆2、背拉索3、撑杆4、下拉索5、斜牵索6、钢柱7、上弦索9和下弦索10，钢柱7下端固定于地面，钢柱7上端铰接设有桅杆2，钢柱7的外侧与撑杆44铰接，桅杆2上端与撑杆4背向钢柱7的一端通过背拉索3连接，撑杆4下侧设有与钢柱7平行的下拉索5，下拉索5的下端固定于地面上，下拉索5的下端与钢柱7和桅杆2的铰接节点11之间通过斜牵索6相连，桅杆2上端通过上弦索9与环索8相连，环索8和上弦索9相交的节点处与对应钢柱7的上端通过下弦索10相连，上弦索9和下弦索10之间通过若干根斜吊索1相连。
所述单榀预应力悬索桁吊挂结构以内环中心对称布置，且任意一榀预应力悬索桁吊挂结构在同一平面上。
所述各榀预应力悬索桁吊挂结构均匀分布于环索8圆周外侧，且各榀预应力悬索桁吊挂结构的钢柱7位于与环索8同心的同一圆周上，环索8的跨度为2～200米。
所述若干斜吊索1依次首尾相接呈锯齿形分布，各根斜吊索1相接处分别形成锯齿形的峰点和谷点，其中峰点与上弦索9连接，谷点处与下弦索10连接，靠近桅杆2的一根斜吊索1的端部与桅杆2和钢柱7之一相连。
所述相邻峰点以及相邻谷点间距离分别为2～18米。
所述桅杆2、撑杆4和钢柱7均为钢结构，它们之间通过铰接节点连接。
所述桅杆2与上弦索9和背拉索3之间的连接、撑杆4和下拉索5之间的连接、钢柱7与斜牵索6之间的连接、斜吊索1与上弦索9和下弦索10及之间的连接、下拉索5与斜牵索6之间的连接、环索8与上弦索9和下弦索10之间的连接均通过耳板销钉进行连接。
所述下弦索10为半拱形，其弧度为1°～80°。
所述桅杆2与钢柱7的夹角为140°～180°，撑杆4与钢柱7的夹角为70°～90°。
所述桅杆2和钢柱7在同一直线上，撑杆4与桅杆2和钢柱7均垂直。
Claims (10)
1.一种辐射式预应力悬索桁吊挂结构，其特征为：包括至少三榀平面预应力悬索桁吊挂结构和一个环索（8），且各榀平面预应力悬索桁吊挂结构在环索（8）外侧呈辐射状分布，其中平面预应力悬索桁吊挂结构包括斜吊索（1）、桅杆（2）、背拉索（3）、撑杆（4）、下拉索（5）、斜牵索（6）、钢柱（7）、上弦索（9）和下弦索（10），钢柱（7）下端固定于地面，钢柱（7）上端铰接设有桅杆（2），钢柱（7）的外侧与撑杆（4）（4）铰接，桅杆（2）上端与撑杆（4）背向钢柱（7）的一端通过背拉索（3）连接，撑杆（4）下侧设有与钢柱（7）平行的下拉索（5），下拉索（5）的下端固定于地面上，下拉索（5）的下端与钢柱（7）和桅杆（2）的铰接节点（11）之间通过斜牵索（6）相连，桅杆（2）上端通过上弦索（9）与环索（8）相连，环索（8）和上弦索（9）相交的节点处与对应钢柱（7）的上端通过下弦索（10）相连，上弦索（9）和下弦索（10）之间通过若干根斜吊索（1）相连。
2.根据权利要求1所述的辐射式预应力悬索桁吊挂结构，其特征为：所述单榀预应力悬索桁吊挂结构以内环中心对称布置，且任意一榀预应力悬索桁吊挂结构在同一平面上。
3.根据权利要求1或2所述的辐射式预应力悬索桁吊挂结构，其特征为：所述各榀预应力悬索桁吊挂结构均匀分布于环索（8）圆周外侧，且各榀预应力悬索桁吊挂结构的钢柱（7）位于与环索（8）同心的同一圆周上，环索（8）的跨度为2～200米。
4.根据权利要求1所述的辐射式预应力悬索桁吊挂结构，其特征为：所述若干斜吊索（1）依次首尾相接呈锯齿形分布，各根斜吊索（1）相接处分别形成锯齿形的峰点和谷点，其中峰点与上弦索（9）连接，谷点处与下弦索（10）连接，靠近桅杆（2）的一根斜吊索（1）的端部与桅杆（2）和钢柱（7）之一相连。
5.根据权利要求4所述的辐射式预应力悬索桁吊挂结构，其特征为：所述相邻峰点以及相邻谷点间距离分别为2～18米。
6.根据权利要求1所述的辐射式预应力悬索桁吊挂结构，其特征为：所述桅杆（2）、撑杆（4）和钢柱（7）均为钢结构，它们之间通过铰接节点连接。
7.根据权利要求1所述的辐射式预应力悬索桁吊挂结构，其特征为：所述桅杆（2）与上弦索（9）和背拉索（3）之间的连接、撑杆（4）和下拉索（5）之间的连接、钢柱（7）与斜牵索（6）之间的连接、斜吊索（1）与上弦索（9）和下弦索（10）及之间的连接、下拉索（5）与斜牵索（6）之间的连接、环索（8）与上弦索（9）和下弦索（10）之间的连接均通过耳板销钉进行连接。
8.根据权利要求1所述的辐射式预应力悬索桁吊挂结构，其特征为：所述下弦索（10）为半拱形，其弧度为1°～80°。
9.根据权利要求1所述的辐射式预应力悬索桁吊挂结构，其特征为：所述桅杆（2）与钢柱（7）的夹角为140°～180°，撑杆（4）与钢柱（7）的夹角为70°～90°。
10.根据权利要求9所述的辐射式预应力悬索桁吊挂结构，其特征为：所述桅杆（2）和钢柱（7）在同一直线上，撑杆（4）与桅杆（2）和钢柱（7）均垂直。
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| CN 201320177487 CN203200902U (zh) | 2013-04-10 | 2013-04-10 | 辐射式预应力悬索桁吊挂结构 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113789865A (zh) * | 2021-07-07 | 2021-12-14 | 北京市建筑设计研究院有限公司 | 一种三环索的轮辐式索桁架结构体系 |
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- 2013-04-10 CN CN 201320177487 patent/CN203200902U/zh not_active Expired - Fee Related
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