一种体育场超大跨度车毂式双层索结构及其安装方法

技术领域

本发明涉及一种体育场超大跨度车毂式双层索结构，属于建筑工程技术领域。

背景技术

大空间公共建筑大都采用曲面网架和大跨度钢结构结构形式，网架面层装饰工程多为曲面异形设计，如现有技术中公开号为CN105089152A的发明专利公开了一种大型分叉柱与复杂曲面网架逆作法安装施工工法，包括一个单位曲面段的施工及各个安装区段的交叉施工，施工前采用有限元分析软件Midas对整个施工过程进行全过程仿真分析，通过分析优化施工方案，并且对施工过程分析中的应力较大杆件进行加强或替换。该大型分叉柱与复杂曲面网架逆作法安装施工工法适用于屋面采用复杂曲面网架，曲面网架下部采用大型分叉柱的空间钢结构，实现了曲面网架、分叉柱、临时支撑立体交叉进行，并结合计算机仿真分析、施工全过程应力及位移现场监测以确保施工安全的综合技术。

又如，公开号为CN205955215U的实用新型专利公开了一种大跨度钢结构基于BIM智能控制累积滑移的施工装置，该施工装置由滑移轨道、大跨度钢结构单元、爬行器和支撑柱组成，所述爬行器设置于滑移轨道上并带动大跨度钢结构单元沿着轨道做轴向水平运动，所述油泵与控制检测装置相连接，所述滑移轨道顶端设有光电测距仪，所述滑移轨道下端设有竖向位移计和水平位移计，所述油泵一端设有油管，所述油管与爬行器相连接；采用上述结构后，竖向位移计和水平位移计监测轨道在施工过程中的变形，光电测距仪监控钢结构单元滑移速度与平行度，施工信息集成到BIM模型中，直观地、精确地、高效地控制大跨度钢结构滑移施工。

然而此类曲面异形结构依然存在造价高，质量控制难度大，施工困难等不足，如何克服这些不足，是本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决问题在于提供一种体育场超大跨度车毂式双层索结构及其安装方法，以克服现有技术存在的工程造价高，质量控制难度大，施工困难等不足。

本发明的技术方案如下：

一种体育场超大跨度车毂式双层索结构，体育场由钢框架结构、屋盖索网结构和外压环水平桁架组成。外压环水平桁架宽12m～13m，支承于内圈竖直和A形钢管柱及外圈倾斜钢管柱上，水平受压桁架内弦杆规格为P1600×50mm，水平受压桁架外弦杆规格为P1200×32mm。内圈钢柱铰接支撑于混凝土看台柱顶，外圈钢柱铰接支撑于6m标高处混凝土结构上。

其中，屋盖索网结构采用车毂式索桁架结构，平面投影为283×265m的内开口椭圆形，索桁架最高点为51.5m。索桁架由上环索、撑杆、下环索、上径索、下径索、吊索组成，索桁架悬挑长度达到56m。径向索桁架36榀，每榀径向索设7根吊索。上下环索通过撑杆连接，撑杆高度21m。在内环设置4道交叉拉索。径向索桁架外侧锚固于作为外压环的水平桁架，内侧连接于作为内拉环的环索。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明采用车毂式设计使钢构件开料后的长、短料都得到最大利用。特别是项目采用结构设计Ansys与Revit数据融合技术的利用。从设计到施工全过程进行控制。严格的测量计算控制、工厂化生产。定尺定长，使一般类似工程总造价中的措施费大大降低，节省了人工、材料等费用；而且，本发明施工简单科学，施工速度快，可以满足工期紧张的需要；同时，本发明的这种结构轻盈、造型美观，同时索结构设计大量减少钢结构的使用，符合绿色建筑要求。

附图说明

图1是本发明的安装结构示意图。

附图中的标记为：1-钢框架结构，2-外压环水平桁架，3-车毂式索桁架结构，4-上环索，5-撑杆，6-下环索，7-上径索，8-下径索，9-吊索。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1：

如图1所示，本实施例包括如下步骤：

1、项目采用结构设计软件Ansys与Revit数据融合，利用BIM技术进行深化设计；

2、深化设计，以榀为单位根据BIM成果数据，将索分为36个区域，提取加工尺寸，绘制索体加工图，经设计单位同意后下料、加工、组装；

3、为了便于安装索夹并保护索体。在索体下方垫木方将索体和地面脱离，并在索夹处搭设0.5m高的格构架以便于安装索夹盖板；

4、上环索4铺放，拉索采用卷盘运输至现场，为避免拉索展开时索体扭转，上环索4采用卧式卷索盘。用吊机将索盘运至环索投影位置；

5、下环索6及撑杆5铺放，采用卧式卷索盘，下环索6铺放在上环索4的外侧；

6、上径索7、下径索8铺放同上环索4铺放；

7、上径索7、下径索8完成后，铺放吊索9，铺放方法同上、下径索。吊索9铺放完成后，将吊索9上端与上径索7连接，在上径索7提升过程中吊索9被同步提起；

8、上径索7提升和安装，索系在地面组装完毕以后开始索系的提升施工。首先利用工装索将上径索7和环梁耳板连接，通过提升工装提升上径索7使上环索4离开地面直到22m高，然后安装撑杆5，接着继续提升上径索7直到就位；

9、下径索8提升和安装同上径索7；

10、吊索9安装过程中最大索力接近16t，需要借助工装和千斤顶进行安装，即工装一端连接在吊索9索头上，一端连接在下径索8索夹两侧，通过千斤顶将吊索9的索头拉向下径索8索夹以安装销轴。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。