一种混合型索杆结构体系

1.本实用新型涉及大跨度空间结构技术领域，特别涉及一种混合型索杆结构体系。


背景技术：

2.索穹顶结构源于美国著名建筑师fuller于20世纪中期提出的“张拉整体思想”，旨在该结构中尽可能地减少受压构件，结构处于连续的张拉状态，使压力成为张拉海洋的孤岛。20世纪八十年代美国结构工程师geiger将fuller的思想付诸实践，发展了索穹顶结构体系的拓扑关系，创造了著名的geiger型索穹顶结构。
3.车辐式双层索系结构顾名思义，就是体型与自行车轮相似的张拉结构，此类结构不仅传力直接、高效，而且具有自重轻，跨越能力强，外形简洁美观等特点。
4.随着跨度的增大，geiger型索穹顶结构的环索、斜索数量会相应提升，结构整体施工的难度也会随之上升；而随着跨度的增大，车辐式双层索系结构的内拉环高度会相应增大，从而对室内净空产生较大影响。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种混合型索杆结构体系，解决了传统索穹顶因环索、斜索数量过多而造成施工难度过大以及车辐式双层索系结构因内拉环高度过大而降低室内净空的问题。
6.本实用新型的技术方案为：一种混合型索杆结构体系，包括内围的车辐式双层索系结构和外围的geiger型索穹顶结构；
7.所述车辐式双层索系结构包括内拉环、承重索、稳定索和内撑杆，承重索的内端与内拉环的底部连接，稳定索的内端与内拉环的顶部连接，承重索的外端与稳定索的外端连接，内撑杆位于承重索和稳定索之间，内撑杆的上下两端分别与承重索和稳定索连接；
8.所述geiger型索穹顶结构包括环索、径向脊索、径向斜索、外撑杆和外压环，所述径向脊索的内端连接至承重索和稳定索的连接处，径向脊索的外端与外压环连接，外撑杆的上端与径向脊索连接，外撑杆的下端与环索连接，环索连接同圈的外撑杆的下端并沿环向闭合布置，径向斜索的内端连接相邻内圈的外撑杆的下端，径向斜索的外端连接至相邻外圈的内撑杆的上端或脊索与外压环的连接处。
9.进一步，位于最内圈的外撑杆的上端连接至径向脊索、承重索和稳定索三者的连接处。
10.进一步，所述稳定索、承重索和径向脊索三者之间的连接方式为铰接。
11.进一步，所述稳定索和承重索分别与内拉环铰接。
12.进一步，所述径向斜索与外撑杆之间的连接方式为铰接。
13.进一步，所述环索与外撑杆之间的连接方式为铰接。
14.进一步，所述径向脊索、径向斜索和外撑杆三者之间的连接方式为铰接。
15.本实用新型相对于现有技术，具有以下有益效果：
16.本实用新型的混合型索杆结构体系，与传统的geiger型索穹顶结构相比，本申请通过内围的车辐式双层索系结构减少了索穹顶的环索和斜索数量，从而大大降低了该结构的施工难度，同时与传统的车辐式双层索系结构相比，在外围设置geiger型索穹顶构造，降低了内拉环的高度，从而有效提高了室内净空。通过将车辐式双层索系结构和geiger型索穹顶结构的有机结合，使其兼具两种结构的优点，并具有更好的经济效益、使用功能和应用前景。
附图说明
17.图1为本实用新型的混合型索杆结构体系的立体图。
18.图2为本实用新型的混合型索杆结构体系的俯视图。
19.图3为本实用新型的混合型索杆结构体系的剖视图。
20.内拉环1、承重索2、稳定索3、内撑杆41、外撑杆42、径向脊索5、径向斜索6、环索7、外压环8、
具体实施方式
21.下面结合实施例，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
22.实施例
23.如图1所示，本实施例提供了一种混合型索杆结构体系，包括内围的车辐式双层索系结构和外围的geiger型索穹顶结构。
24.如图1、图2和图3所示，车辐式双层索系结构包括内拉环1、承重索2、稳定索3和内撑杆41，承重索的内端与内拉环的底部连接，稳定索的内端与内拉环的顶部连接，承重索的外端与稳定索的外端连接，内撑杆位于承重索和稳定索之间，内撑杆的上下两端分别与承重索和稳定索连接。
25.如图1、图2和图3所示，geiger型索穹顶结构包括径向脊索5、径向斜索6、环索7、外压环8和外撑杆42，所述径向脊索的内端连接至承重索和稳定索的连接处，径向脊索的外端与外压环连接，外撑杆的上端与径向脊索连接，外撑杆的下端与环索连接，环索连接同圈的外撑杆的下端并沿环向闭合布置，径向斜索的内端连接相邻内圈的外撑杆的下端，径向斜索的外端连接至相邻外圈的内撑杆的上端或脊索与外压环的连接处。在本实施例中，位于最外圈的径向斜索的外端连接至脊索与外压环的连接处。
26.在本实施例中，位于最内圈的外撑杆的上端连接至径向脊索、承重索和稳定索三者的连接处。稳定索、承重索和径向脊索三者之间的连接方式为铰接，稳定索和承重索分别与内拉环铰接，径向斜索与外撑杆之间的连接方式为铰接，环索与外撑杆之间的连接方式为铰接，径向脊索、径向斜索和外撑杆三者之间的连接方式为铰接。
27.本实用新型的混合型索杆结构体系，与传统的geiger型索穹顶结构相比，本申请通过内围的车辐式双层索系结构减少了索穹顶的环索和斜索数量，从而大大降低了该结构的施工难度，同时与传统的车辐式双层索系结构相比，在外围设置geiger型索穹顶构造，降低了内拉环的高度，从而有效提高了室内净空。通过将车辐式双层索系结构和geiger型索穹顶结构的有机结合，使其兼具两种结构的优点，并具有更好的经济效益、使用功能和应用
前景。
28.如上所述，便可较好地实现本实用新型，上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围；即凡依本实用新型内容所作的均等变化与修饰，都为本实用新型权利要求所要求保护的范围所涵盖。


技术特征：
1.一种混合型索杆结构体系，其特征在于，包括内围的车辐式双层索系结构和外围的geiger型索穹顶结构；所述车辐式双层索系结构包括内拉环、承重索、稳定索和内撑杆，承重索的内端与内拉环的底部连接，稳定索的内端与内拉环的顶部连接，承重索的外端与稳定索的外端连接，内撑杆位于承重索和稳定索之间，内撑杆的上下两端分别与承重索和稳定索连接；所述geiger型索穹顶结构包括环索、径向脊索、径向斜索、外撑杆和外压环，所述径向脊索的内端连接至承重索和稳定索的连接处，径向脊索的外端与外压环连接，外撑杆的上端与径向脊索连接，外撑杆的下端与环索连接，环索连接同圈的外撑杆的下端并沿环向闭合布置，径向斜索的内端连接相邻内圈的外撑杆的下端，径向斜索的外端连接至相邻外圈的内撑杆的上端或脊索与外压环的连接处。2.根据权利要求1所述的混合型索杆结构体系，其特征在于，位于最内圈的外撑杆的上端连接至径向脊索、承重索和稳定索三者的连接处。3.根据权利要求1所述的混合型索杆结构体系，其特征在于，所述稳定索、承重索和径向脊索三者之间的连接方式为铰接。4.根据权利要求1所述的混合型索杆结构体系，其特征在于，所述稳定索和承重索分别与内拉环铰接。5.根据权利要求1所述的混合型索杆结构体系，其特征在于，所述径向斜索与外撑杆之间的连接方式为铰接。6.根据权利要求1所述的混合型索杆结构体系，其特征在于，所述环索与外撑杆之间的连接方式为铰接。7.根据权利要求1所述的混合型索杆结构体系，其特征在于，所述径向脊索、径向斜索和外撑杆三者之间的连接方式为铰接。

技术总结
本实用新型公开一种混合型索杆结构体系，包括内围的车辐式双层索系结构和外围的Geiger型索穹顶结构；车辐式双层索系结构包括内拉环、承重索、稳定索和内撑杆，承重索的内端与内拉环的底部连接，稳定索的内端与内拉环的顶部连接，承重索的外端与稳定索的外端连接；Geiger型索穹顶结构包括环索、径向脊索、径向斜索、外撑杆和外压环，径向脊索的内端连接至承重索和稳定索的连接处，径向脊索的外端与外压环连接，外撑杆的上端与径向脊索连接，外撑杆的下端与环索连接，环索连接同圈的外撑杆的下端并沿环向闭合布置，径向斜索的内端连接相邻内圈的外撑杆的下端，径向斜索的外端连接至相邻外圈的内撑杆的上端或脊索与外压环的连接处。接处。接处。


技术研发人员：姜正荣 刘小梁 石开荣 梁霖 魏德敏 蔡健 陈庆军 左志亮
受保护的技术使用者：华南理工大学
技术研发日：2021.12.16
技术公布日：2022/5/16