CN214884769U - 一种鞍形轮辐结构体系 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种鞍形轮辐结构体系，属于建筑工程空间结构技术领域，解决了现有技术中轮辐式索结构体系不适用外环大高差、外环长短轴差异大、径索长度差异大的情形的问题。本实用新型包括内拉环、外压环和径向索杆桁架，所述径向索杆桁架包括径向撑杆索杆桁架，所述径向撑杆索杆桁架包括下撑杆，所述下撑杆的一端与所述外压环连接，所述下撑杆的另一端与所述内拉环连接。本实用新型采用刚性的下撑杆连接内拉环和外压环，提供空间整体刚度，能够成型大高差马鞍形结构。

Description

一种鞍形轮辐结构体系

技术领域

本实用新型涉及建筑工程空间结构技术领域，尤其涉及一种鞍形轮辐结构体系。

背景技术

近年来，随着我国国民经济的快速发展，大型体育场馆等大跨度空间结构对建筑结构设计提出了更高的要求，建筑与结构的契合度要求也变得越来越高，结构体系需要满足更为新颖飘逸的建筑造型。因此，结构体系在满足建筑功能与造型的同时，还应受力合理、经济安全、施工方便。轮辐式索结构作为大跨度空间结构的体系之一，具有自重轻，构造简单，施工方便等特性，广泛应用于实际工程。目前，国内外应用于实际工程的轮辐式索结构主要包括单层外环单层内环型、单层外环双层内环型、双层外环单层内环型和双层外环双层内环型4种形式。

传统的轮辐式索结构平面多为圆形或近似圆形，其长短轴高差相差不大，采用传统的设计方法可以满足结构的找形和受力条件。然而，当轮辐式索结构外环高差大、平面呈椭圆以及径索长度差异较大时，由于传统的轮辐式索结构均采用索连接因而无法进行结构找形，难以满足结构受力平衡条件，施工张拉与索力控制无法实现。

综上所述，为了满足体育场建筑屋面造型要求，提出一种新型的轮辐式结构体系，可以满足外环大高差、平面呈椭圆形以及径索长度差异很大等需求，为体育场大跨度屋盖结构设计提供了一种有效的解决方案。

实用新型内容

鉴于上述的分析，本实用新型实施例旨在提供一种鞍形轮辐结构体系，用以解决现有轮辐式索结构体系不适用于外环大高差、外环长短轴差异大、径索长度差异大的情形的问题。

本实用新型的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种鞍形轮辐结构体系，包括内拉环、外压环和径向索杆桁架，所述径向索杆桁架包括径向撑杆索杆桁架，所述径向撑杆索杆桁架包括下撑杆，所述下撑杆的一端与所述外压环连接，所述下撑杆的另一端与所述内拉环连接。

进一步地，所述径向索杆桁架还包括小夹角径索索桁架和径向索桁架，所述径向撑杆索杆桁架、所述小夹角径索索桁架和所述径向索桁架的两端分别连接所述内拉环和所述外压环。

进一步地，所述径向撑杆索杆桁架还包括上拉索，所述上拉索和所述下撑杆通过径向撑杆索夹节点与所述内拉环连接。

进一步地，所述小夹角径索索桁架包括第一上径向索、第一下径向索和拉索间撑杆，所述拉索间撑杆的两端通过径向索夹分别与所述第一上径向索和所述第一下径向索连接。

进一步地，所述第一上径向索和所述第一下径向索均通过小夹角径索索夹节点与所述内拉环连接。

进一步地，所述小夹角径索索夹节点的端部设有拉索索头，两所述拉索索头的夹角为9°～21°。

进一步地，所述径向索桁架包括第二上径向索和第二下径向索，所述第二上径向索、所述第二下径向索通过普通索夹节点与所述内拉环连接。

进一步地，所述外压环包括上压环和下压环，所述上压环和所述下压环在水平面的投影重合。

进一步地，所述内拉环和所述外压环向水平面上的投影均为椭圆形。

进一步地，所述径向索杆桁架设有n榀，n榀所述径向索杆桁架等分所述外压环。

与现有技术相比，本实用新型至少可实现如下有益效果之一：

(1)采用刚性的下撑杆连接内拉环和外压环，使得传力明确并提供空间整体刚度，能够成型大高差马鞍形结构，解决了传统轮辐式索结构全部采用柔性索无法找形、难以形成大高差马鞍形构型的缺点，极大突破现有技术的不足；

(2)轮辐式结构体系符合马鞍形数学方程，且内拉环的最高点位于上压环的最高点和下压环的最高点之间，内拉环最低点高于上压环最低点，使得轮辐式结构体系便于采光和排水，同时拓宽了传统轮辐式索结构的造型；

(3)撑杆耳板连接下撑杆，用于形成大高差鞍形轮辐式结构体系，克服了传统的拉索节点仅能连接拉索无法适用于大高差鞍形轮辐式结构体系的弊端，同时有益于后续铺设膜材的施工，满足建筑采光、排水等要求；

(4)在第二凹槽、所述第三凹槽的边缘设有圆角，使得环索在通过径向撑杆索夹节点的索孔时更加平顺的过渡，没有突变以及应力集中的地方；

(5)通过上下设置的盖板保护第一基座内部结构，避免第一夹板等部件直接暴露在空气中；

(6)上拉索和下撑杆受力交汇于第一基座的形心，使得索夹节点传力明确，确保了轮辐式结构体系成型为大高差、满足数学方程的马鞍形结构，进而满足了外环大高差、外环长短轴差异大、径索长度差异大的要求；

(7)两个拉索索头纵向并列设于双耳板的一端，形成双拉索之间的小角度，且两个拉索索头的延长线相交于基座的形心，使得索夹节点传力明确，使得轮辐式结构体系成型为大高差马鞍形结构，满足了外环大高差、外环长短轴差异大、径索长度差异大的要求。

本实用新型中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本实用新型的其他特征和优点将在随后的内容中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过文字以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本实用新型的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为具体实施例的轮辐式结构体系整体结构示意图(一)；

图2为具体实施例的轮辐式结构体系整体结构示意图(二)；

图3为具体实施例的轮辐式结构体系平面投影示意图；

图4为具体实施例的轮辐式结构体系长轴结构示意图；

图5为具体实施例的轮辐式结构体系短轴结构示意图；

图6为具体实施例的径向撑杆索杆桁架结构示意图；

图7为具体实施例的小夹角径索索桁架结构示意图；

图8为具体实施例的径向索桁架结构示意图；

图9为具体实施例的连接有上拉索和下撑杆的径向撑杆索夹节点结构示意图；

图10为具体实施例的径向撑杆索夹节点结构示意图；

图11为具体实施例的径向撑杆索夹节点上部结构爆炸示意图；

图12为具体实施例的径向撑杆索夹节点下部结构爆炸示意图；

图13为具体实施例的第一基座结构示意图；

图14为具体实施例的第一夹板结构示意图；

图15为具体实施例的下盖板与撑杆耳板连接结构示意图；

图16为具体实施例的第一销轴组件结构示意图；

图17为具体实施例的上拉索和下撑杆受力延长线过第一基座形心示意图；

图18为具体实施例的带径索的小夹角径索索夹节点结构示意图；

图19为具体实施例的小夹角径索索夹节点上部分爆炸示意图；

图20为具体实施例的小夹角径索索夹节点下部分爆炸示意图；

图21为具体实施例的第二基座结构示意图；

图22为具体实施例的第二夹板结构示意图；

图23为具体实施例的双耳拉索组件和基座耳板连接示意图；

图24为具体实施例的径向索夹结构示意图；

图25为具体实施例的普通索夹节点结构示意图。

附图标记：

1-径向撑杆索夹节点；11-第一基座；111-第一凹槽；112-第二凹槽； 12-拉索耳板；13-撑杆耳板；14-第一夹板；141-第三凹槽；15-上盖板； 16-下盖板；161-底板；162-腹板；17-第一销轴组件；171-第一销轴；172- 第一销轴端盖；

2-外压环；21-上压环；22-下压环；3-径向索杆桁架；31-径向撑杆索杆桁架；311-上拉索；312-下撑杆；32-小夹角径索索桁架；321-第一上径向索；322-第一下径向索；323-拉索间撑杆；33-径向索桁架；331-第二上径向索；332-第二下径向索；4-内拉环；

5-小夹角径索索夹节点；51-第二基座；511-第四凹槽；512-第五凹槽； 52-第二夹板；521-第六凹槽；53-盖板；54-双耳拉索组件；541-双耳拉索接头；542-第二销轴组件；543-拉索索头；544-双耳板；545-第二销轴； 546-第二销轴盖板；55-基座耳板；

6-径向索夹；61-第一索孔；62-耳板；7-普通索夹节点；71-第二索孔； 72-上耳板；73-下耳板。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例，其中，附图构成本实用新型一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理，并非用于限定本实用新型的范围。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，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。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实用新型中的具体含义。

全文中描述使用的术语“顶部”、“底部”、“在……上方”、“下”和“在……上”是相对于装置的部件的相对位置，例如装置内部的顶部和底部衬底的相对位置。可以理解的是装置是多功能的，与它们在空间中的方位无关。

现有技术的轮辐式结构体系由于均采用拉索连接，无法成型高差约为45米的鞍形轮辐式结构体系。

本实用新型的一个具体实施例，如图1、图2和图6所示，公开了一种鞍形轮辐式结构体系，包括内拉环4、外压环2和径向索杆桁架3，径向索杆桁架3包括径向撑杆索杆桁架31，径向撑杆索杆桁架31包括下撑杆312，下撑杆312的一端与外压环2连接，另一端与内拉环4连接。

与现有技术相比，本实施例提供的鞍形轮辐式结构体系，采用刚性的下撑杆连接内拉环和外压环，使得传力明确并提供空间整体刚度，能够成型大高差马鞍形结构，解决了传统索结构全部采用柔性索无法找形、难以形成大高差马鞍形构型的弊端，极大突破现有技术的不足。

本实施例中，内拉环4由环向索形成，外压环2由管桁架形成。外压环2包括上压环21和下压环22，上压环21和下压环22在水平面的投影重合，如图3所示，内拉环4和外压环2在水平面上的投影为椭圆形。

值得注意的是，如图6、图7和图8所示，上压环21和下压环22之间采用竖向的管桁架焊接连接。

为了使得轮辐式结构体系满足大高差的需求，如图3所示，内拉环4 的椭圆度小于外压环2，即内拉环4相对于与外压环2更加接近于圆形，在z轴方向上，内拉环4的最高点位于上压环21的最高点和下压环22 的最高点之间，内拉环4最低点高于上压环21最低点，以使轮辐式结构体系形成大高差鞍形结构，便于建筑造型的采光和排水。

外压环2平面上呈椭圆形，空间上呈现马鞍面，如图4、图5所示，外压环2的椭圆平面的长轴长度为2B，短轴长度为2A，上压环21最高点距建筑±0处的高差为H，上压环21最大高差为△H；内拉环4平面呈椭圆形，空间上呈现马鞍面，内拉环4的椭圆平面的长轴长度为2b，短轴长度为2a，内拉环最高点距建筑±0处的高差为h，内拉环最大高差为△h。

内拉环4的平面椭圆度为：

外压环2的平面椭圆度为：

由于P_外＞P_内，因而

上压环21和内拉环4的空间结构平面投影椭圆方程组为：

上压环21和内拉环4的空间马鞍面方程组为：

值得注意的是，下压环22的平面椭圆方程与上压环21的相同。

本实施例中，内拉环4、外压环2(包括上压环21和下压环22)在空间中均为马鞍面，平面投影均为椭圆形，使得轮辐式结构体系建筑造型满足上述数学方程，极大拓宽了传统轮辐式索结构的造型。

径向索杆桁架3设有n榀，n榀径向索杆桁架3等分外压环2，使得轮辐式结构体系受力均衡，利于轮辐式结构体系的整体稳定性。

如图2所示，径向索杆桁架3还包括小夹角径索索桁架32和径向索桁架33，径向撑杆索杆桁架31、小夹角径索索桁架32和径向索桁架33 的两端分别连接内拉环4和外压环2，且三者的布设位置各自关于轮辐式结构体系的x轴和y轴对称。

通过数值模拟计算得到若全部采用柔性索张拉难以达到理想的构型，无法满足大高差马鞍形的设计要求，为了达到理想的构型，满足大高差、马鞍形的建筑造型和排水坡度等要求，引入径向撑杆索杆桁架31，径向撑杆(下撑杆312)承受压力。如图2所示，需要承受压力的径向撑杆索杆桁架31共p榀，布设于外压环2的最高点两侧对称区域。小夹角径索索桁架32需要拉索间撑杆323起到稳定作用，为达到稳定拉索的效果需要共q榀小夹角径索索桁架32，布设于外压环2的最低点两侧对称区域。径向索桁架33拉索较短，不需要拉索撑间杆稳定拉索，共s榀，布设于径向撑杆索杆桁架31与小夹角径索索桁架32所布设的区域之间，其中p+q+s＝n。

径向撑杆索杆桁架31包括上拉索311和下撑杆312，如图6、图9 所示，上拉索311和下撑杆312通过径向撑杆索夹节点1连接，上拉索 311的一端连接径向撑杆索夹节点1，另一端与上压环21连接，下撑杆 312的一端连接径向撑杆索夹节点1，另一端与下压环22连接。

具体地，内拉环4穿过径向撑杆索夹节点1的索孔，如图9、图16 所示，上拉索311通过第一销轴组件17连接在径向撑杆索夹节点1的拉索耳板12上，下撑杆312通过第一销轴组件17连接在径向撑杆索夹节点1的撑杆耳板13上。

小夹角径索索桁架32包括第一上径向索321、第一下径向索322和拉索间撑杆323，如图7、图24所示，第一上径向索321和拉索间撑杆 323之间、第一下径向索322和拉索间撑杆323之间均通过径向索夹6连接。

具体地，拉索间撑杆323的两端分别连接一个径向索夹6，第一上径向索321穿过拉索间撑杆323一端的径向索夹6的第一索孔61与上压环21、内拉环4连接，第一下径向索322穿过拉索间撑杆323另一端的径向索夹6的第一索孔61与下压环22、内拉环4连接，拉索间撑杆323通过销轴连接在径向索夹6的耳板62上。

考虑到小夹角径向索索桁架32的稳定性，拉索间撑杆323设有一个或多个，具体根据小夹角径索索桁架32的拉索(第一上径向索321和第一下径向索322)的长度进行设置，如图2、图7所示，较长的拉索设置多个拉索间撑杆323，示例性地，在轮辐式结构体系的最低点的小夹角径索索桁架32设有两个拉索间撑杆323，较短的拉索设置一个拉索间撑杆 323，示例性地，小夹角径索索桁架32与径向索桁架33邻近区域，拉索间撑杆323设有一个。

值得注意的是，第一上径向索321和第一下径向索322均通过小夹角径索索夹节点5与内拉环4连接，具体地，如图18、图23所示，内拉环4穿过小夹角径索索夹节点5的索孔，第一上径向索321通过第二销轴组件连接在小夹角径索索夹节点5的拉索索头543(上索头)上，第一下径向索322通过第二销轴连接在小夹角径索索夹节点5的拉索索头543 (下索头)上。

需要说明的是，本实施例中，小夹角是指第一上径向索321和第一下径向索322之间的夹角为9°～21°。

径向索桁架33包括第二上径向索331和第二下径向索332，如图8、图25所示，第二上径向索331、第二下径向索332和内拉环4通过普通索夹节点7连接，具体地，内拉环4穿过普通索夹节点7的第二索孔71，第二上径向索331通过第三销轴与普通索夹节点7的上耳板72连接，第二下径向索332通过第三销轴与普通索夹节点7的下耳板73连接。

径向撑杆索夹节点1，包括第一基座11、拉索耳板12和撑杆耳板13，如图9所示，撑杆耳板13围设于第一基座11的底部和端部，拉索耳板12与撑杆耳板13位于第一基座11的同一端，且拉索耳板12位于撑杆耳板13的上方。

与现有技术相比，本实施例提供的径向撑杆索夹节点，设有撑杆耳板，撑杆耳板连接撑杆，用于形成大高差鞍形轮辐式结构体系，克服了传统的拉索节点仅能连接拉索无法适用于大高差鞍形轮辐式结构体系的弊端，同时，撑杆耳板围设于第一基座的底部和端部增大了撑杆耳板的与第一基座的连接强度，避免了撑杆耳板仅与第一基座的端部连接，在强度上无法适应大高差的轮辐式结构体系的问题。

如图13所示，第一基座11为长方体结构，顶部开设有第一凹槽111，在第一凹槽111的底部开设有第二凹槽112，第二凹槽112与第一基座11 的侧面和顶面贯通，第一凹槽111呈长方体，第二凹槽112呈U形。

值得注意的是，第二凹槽112为弧形槽，弧形的圆心位于远离拉索耳板12侧，同时，在第二凹槽112和第三凹槽141的边缘均设有圆角，第二凹槽112的弧形匹配环索在节点处所弯的弧度，使得环索在通过索孔(由第二凹槽112和盖设在其上的第一夹板14的第三凹槽141形成) 时避免出现应力集中，使得环索更加平顺的穿过索孔，没有较大的突变，减少预应力的损失，减小摩擦。

需要说明的是，第一基座11为对称结构，即第一基座11的底部结构与顶部结构相同，同样设有第一凹槽111和第二凹槽112，在此不再一一赘述。

径向撑杆索夹节点1还包括第一夹板14，如图11、图12所示，第一夹板14设于第一凹槽111的底部，并通过螺栓与第一凹槽111的底面连接。

如图14所示，第一夹板14呈Ω形，第一夹板14中间设有第三凹槽 141，第三凹槽141为半圆形，第三凹槽141与第二凹槽112正对设置形成安放环索的索孔，在第三凹槽141的两侧设有螺孔，夹板14的长度不大于第一凹槽111的宽度。

本实施例中，第一夹板14的长度等于第一凹槽111的宽度，在第一凹槽111的底部形成多个索孔，具体地，第一基座11上形成六个索孔，上下对称设置。

径向撑杆索夹节点1还包括上盖板15和下盖板16，如图9所示，上盖板15和下盖板16分别盖设在第一基座11的顶部和底部。通过在第一基座11的顶部和底部分别设有上盖板15和下盖板16，用于保护第一基座11内部结构，避免了第一基座11内的部件直接暴露在空气中。

如图11所示，上盖板15为长方体结构，通过螺杆与第一基座11的顶部连接，上盖板15的长度和宽度分别等于第一基座11的长度和宽度。如图15所示，下盖板16包括底板161和腹板162，腹板162设于底板 161的顶面的一端中间，本实施例中，腹板162为长方体结构。

本实施例中，如图9、图10和图11所示，腹板162的一端与第一基座11焊接，且腹板162的高度等于第一基座11的高度的三分之一，即第一基座11的一端三分之一与腹板162进行焊接。

撑杆耳板13包括底板连接部和腹板连接部，底板连接部设于底板161 的底部，腹板连接部与腹板162的另一端连接，腹板162的顶面与腹板连接部的顶面齐平，腹板162的顶面和腹板连接部的顶面均与拉索耳板 12的底部焊接。

本实施例中，如图9、图10和图11所示，拉索耳板12与第一基座 11铸接，撑杆耳板13的底板连接部与底板161铸接，腹板162与撑杆耳板13的腹板连接部铸接，且腹板162与第一基座11焊接形成第一焊缝，腹板162、撑杆耳板13共同与拉索耳板12焊接形成第二焊缝。

值得注意的是，拉索耳板12和撑杆耳板13与第一基座11的对称面共面，且与上盖板15垂直。

如图9、图10、图17所示，拉索耳板12和撑杆耳板13均通过第一销轴组件17与上拉索311和下撑杆312连接，具体地，拉索耳板12设有第一耳板孔，撑杆耳板13设有第二耳板孔，第一销轴组件17穿过第一耳板开孔和第二耳板孔分别与上拉索311和下撑杆312连接。

值得注意的是，如图17所示，上拉索311受力经过第一耳板孔中心及第一基座11的形心，下撑杆312受力经过第二耳板孔中心及第一基座 11的形心，使得索夹节点受力合理，传力明确，确保了大高差鞍形轮辐式结构体系的成型。

如图16所示，第一销轴组件17包括第一销轴171和第一销轴端盖 172，第一销轴端盖172盖设在第一销轴171的两端，并通过螺钉与第一销轴171连接，第一销轴端盖172的直径大于第一耳板孔、第二耳板孔的直径，通过第一销轴端盖172对第一销轴171进行轴向限位。

本实施例的径向撑杆索夹节点，在第二凹槽、所述第三凹槽的边缘做了圆角处理，使得环索在通过径向撑杆索夹节点的索孔时更加平顺的过渡，没有突变以及应力集中的地方；通过上下设置的盖板保护第一基座内部结构，避免第一夹板等部件直接暴露在空气中；撑杆耳板连接下撑杆，用于形成大高差鞍形轮辐式结构体系，克服了传统的拉索节点仅能连接拉索无法适用于大高差鞍形轮辐式结构体系的弊端，同时有益于后续铺设膜材的施工，满足建筑采光、排水等要求。

如图18、图19所示，小夹角径索索夹节点5，包括第二基座51、第二夹板52、盖板53和双耳拉索组件54，第二基座51的顶面和底面均设有凹槽，第二夹板52设于凹槽内，盖板53盖设在第二基座51的顶面和底面，双耳拉索组件54设于第二基座51的一端，用于连接双拉索。

与现有技术相比，本实施例提供的小夹角径索索夹节点，第二夹板设于第二基座的凹槽内，并用盖板盖设，避免第二夹板直接暴露在空气中，避免导致第二夹板过快损毁，第二基座的一端设有连接双拉索的双耳拉索组件，能够同时满足两个小夹角拉索的连接。

如图22所示，第二基座51为长方体结构，顶面开设有第四凹槽511 (即上述的凹槽)，在第四凹槽511的底部开设有第五凹槽512，第五凹槽512与第二基座51的侧面和顶面贯通，第四凹槽511呈长方体，第五凹槽512呈U形，第二夹板52设于第四凹槽511的底部，且第二夹板 52的第六凹槽521正对第四凹槽512形成用于安放环索的索孔。

值得注意的是，第五凹槽512为弧形槽，弧形的圆心位于远离双耳拉索组件54侧，同时，在第五凹槽512和第六凹槽521的边缘设有圆角，第五凹槽512的弧形匹配环索在节点处的所弯的弧度，使得环索在通过索孔时避免出现应力集中，使得环索更加平顺的穿过索孔，没有较大的突变。

需要说明的是，第二基座51为对称结构，即第二基座51的底面结构与顶面结构相同，同样设有第四凹槽511和第五凹槽512，在此不再一一赘述。

如图19、图20和图21所示，第二夹板12呈Ω形，第二夹板52中间设有第六凹槽521，第六凹槽521为半圆形，在第六凹槽521的两侧设有螺孔，第二夹板52的长度不大于第四凹槽511的宽度，本实施例中，第二夹板52的长度等于第四凹槽511的宽度，在第四凹槽511的底部形成多个索孔，第二基座51上形成六个索孔，上下对称设置。

本实施例中，第二夹板52通过螺栓与第四凹槽511的底面连接，第六凹槽521与第四凹槽512正对形成索孔，盖板53通过螺杆与第二基座 51的顶面和底面连接，盖板53的长度和宽度分别与第二基座51的长度和宽度相等。

如图19所示，小夹角径索索夹节点5还包括用于连接双耳拉索组件 54的基座耳板55，基座耳板55设于第二基座51的一端的端面中间，基座耳板55上设有第三耳板孔，第三耳板孔的轴线与第五凹槽512的长度方向平行。

双耳拉索组件54包括双耳拉索接头541和第二销轴组件542，如图 23所示，双耳拉索接头541通过第二销轴组件542与基座耳板55连接，双耳拉索接头541包括拉索索头543和双耳板544，双耳板544的一端设有安装槽和第四耳板孔，另一端连接拉索索头543，第四耳板孔的轴线与安装槽垂直，基座耳板55的一端与第二基座51连接，另一端设于安装槽内，并通过第二销轴组件542穿过第四耳板孔、第三耳板孔与双耳板 544连接。

拉索索头543设有两个，两个拉索索头543纵向并列设于双耳板544 的一端，两拉索索头543形成双拉索之间的小角度，两个拉索索头543 的延长线相交于第二基座51的形心，受力合理，传力明确，即拉索索头 543连接的拉索受力相交于第二基座51的形心，使得环索受力与径索受力在同一点，确保大高差鞍形轮辐式结构体系的成型。

本实施例中，基座耳板55与第二基座51铸接，拉索索头543与双耳板544铸接。

如图23所示，第二销轴组件542包括第二销轴545和第二销轴端盖 546，第二销轴端盖546盖设在第二销轴545的两端，并通过螺钉与第二销轴545连接，第二销轴545的长度等于双耳板544的宽度，第二销轴端盖546的直径大于第四耳板孔的直径，通过第二销轴端盖546对第二销轴545限位。

本实施例的小夹角径索索夹节点加工制作简单，安装方便，具体实施过程为：将环索放入第五凹槽512内，盖上第二夹板52，通过螺栓连接第二夹板52和第二基座51的底面，将环索固定住；通过螺栓将盖板 53固定在第二基座51的上下表面；通过第二销轴组件542将双耳拉索接头541和基座耳板55连接在一起；最后将双拉索连接到拉索索头543上。

本实施例的索夹节点，在第五凹槽、第六凹槽的边缘做了圆角处理，使得环索在通过索孔的时候更加平顺的过渡，没有突变以及应力集中的地方；通过上下设置的盖板保护第二基座内部结构，避免第二夹板等部件直接暴露在空气中；两个拉索索头纵向并列设于双耳板的一端，形成双拉索之间的小角度，且两个拉索索头的延长线相交于基座的形心，使得索夹节点受力合理，传力明确，确保大高差鞍形轮辐式结构体系的成型。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种鞍形轮辐结构体系，其特征在于，包括内拉环(4)、外压环(2)和径向索杆桁架(3)，所述径向索杆桁架(3)包括径向撑杆索杆桁架(31)，所述径向撑杆索杆桁架(31)包括下撑杆(312)，所述下撑杆(312)的一端与所述外压环(2)连接，所述下撑杆(312)的另一端与所述内拉环(4)连接。

2.根据权利要求1所述的鞍形轮辐结构体系，其特征在于，所述径向索杆桁架(3)还包括小夹角径索索桁架(32)和径向索桁架(33)，所述径向撑杆索杆桁架(31)、所述小夹角径索索桁架(32)和所述径向索桁架(33)的两端分别连接所述内拉环(4)和所述外压环(2)。

3.根据权利要求1所述的鞍形轮辐结构体系，其特征在于，所述径向撑杆索杆桁架(31)还包括上拉索(311)，所述上拉索(311)和所述下撑杆(312)通过径向撑杆索夹节点(1)与所述内拉环(4)连接。

4.根据权利要求2所述的鞍形轮辐结构体系，其特征在于，所述小夹角径索索桁架(32)包括第一上径向索(321)、第一下径向索(322)和拉索间撑杆(323)，所述拉索间撑杆(323)的两端通过径向索夹(6)分别与所述第一上径向索(321)和所述第一下径向索(322)连接。

5.根据权利要求4所述的鞍形轮辐结构体系，其特征在于，所述第一上径向索(321)和所述第一下径向索(322)均通过小夹角径索索夹节点(5)与所述内拉环(4)连接。

6.根据权利要求5所述的鞍形轮辐结构体系，其特征在于，所述小夹角径索索夹节点(5)的端部设有拉索索头(543)，两所述拉索索头(543)的夹角为9°～21°。

7.根据权利要求2所述的鞍形轮辐结构体系，其特征在于，所述径向索桁架(33)包括第二上径向索(331)和第二下径向索(332)，所述第二上径向索(331)、所述第二下径向索(332)通过普通索夹节点(7) 与所述内拉环(4)连接。

8.根据权利要求1所述的鞍形轮辐结构体系，其特征在于，所述外压环(2)包括上压环(21)和下压环(22)，所述上压环(21)和所述下压环(22)在水平面的投影重合。

9.根据权利要求1所述的鞍形轮辐结构体系，其特征在于，所述内拉环(4)和所述外压环(2)向水平面上的投影均为椭圆形。

10.根据权利要求1-9任一项所述的鞍形轮辐结构体系，其特征在于，所述径向索杆桁架(3)设有n榀，n榀所述径向索杆桁架(3)等分所述外压环(2)。

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