專利名稱：球網殼組合結構的制作方法
技術領域：
本發明創造屬于橋梁結構，主要涉及一種大跨度同心球面網殼結構橋。
背景技術：
目前，在橋梁施工建設中普遍采用梁橋、拱橋、斜拉橋和索橋。由于橋梁結構設計中受力問題難以解決，梁橋、拱橋和斜拉橋只能在橋墩支撐配合下完成設計建設，不僅跨度小，而且橋墩的施工，尤其水中施工非常困難，施工工藝復雜，建設成本大幅提高；索橋的跨度比梁橋、拱橋、斜拉橋要大，但由于索橋兩端橋塔塔高與橋長成正比，所以索橋橋長也不宜過大。
發明內容
本發明創造的目的就是針對上述已有技術存在的問題，設計提供一種新型的球網殼組合結構，通過準確的成球計算，再經力學分析，確定采用同心球體的二個不同球徑處球面構成雙層球網殼結構或者采用同心球體的三個不同球徑處球面構成三層球網殼結構做為橋架，使橋跨度正比于球體直徑，達到橋架受力合理、強度好、剛度大、跨度大、施工簡單、建橋成本低廉的目的。
本發明創造的基本設計是，由上弦桿組裝構成的六邊形網格狀上層面和由下弦桿組裝構成的六邊形網格狀下層面整體均呈球面狀，且上層球面和下層球面為同心球體的兩個不同球徑R2和R1處的兩層球面，上層球面位于下層球面上方；上層球面的上弦桿之間由上節點插裝連接，下層球面的下弦桿之間由下節點插裝連接，腹桿的上、下端分別與上節點和下節點連接，構成雙層球網殼。在由上弦桿構成的六邊形網格狀上層球面上方配置安裝由頂弦桿組裝構成的六邊形網格狀頂層球面，該頂層球面與上層球面、下層球面為同心球體的三個不同球徑R3與R2、R1處的三層球面；頂弦桿之間由頂節點連接，腹桿的上、下端分別將頂弦桿的頂節點與上弦桿的上節點和上弦桿的上節點與下弦桿的下節點連接，構成三層球網殼，至此構成球網殼組合結構。
本發明創造的整體同心球面狀網殼結構保證了橋架頂層、上層、下層面的頂弦桿、上弦桿、下弦桿及連接的腹桿受力合理，滿足了雙層球網殼橋200-5000米跨度、三層球網殼橋10公里以上大跨度建設要求，不僅引橋短，而且無需在江河湖海的水域中設置建設橋墩，大幅度減少施工作業量，降低了施工難度，省工省時省力，造價低廉，橋下通航高度大，本球網殼結構也可用于大跨度的建筑物物頂，適用性廣。
圖1是雙層的球網殼組合結構示意圖；圖2是圖1中A-A剖面圖；圖3是三層的球網殼結構示意圖；圖4是圖3中B-B剖面圖；圖5是圖3中由頂弦桿構成的頂層球面俯視圖；圖6是圖1或圖3中由上弦桿構成的上層球面俯視圖；圖7是圖1或圖3中由下弦桿構成的下層球面俯視圖；圖8是圖1或圖3中上層球面的六邊形網格結構及與下模板配置關系示意圖；
圖9是圖1中雙層球網殼上節點的連接件主視圖；圖10是圖9的俯向視圖；圖11是圖1中雙層球網殼下節點的連接件、或者圖3中三層球網殼上節點連接件、下節點連接件主視圖；圖12是圖11俯向視圖；圖13是圖3中三層球網殼頂節點的連接件結構圖；圖14是圖13的俯向視圖。
圖中件號說明1、上弦桿、2、下弦桿、3、下節點、4、上節點、5、腹桿、6、頂弦桿、7、頂節點、8、鋼筋、9、下模板。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明創造最佳實施方案進行詳細描述。一種球網殼組合結構，由上弦桿1組裝構成的六邊形網格狀上層面和由下弦桿2組裝構成的六邊形網格狀下層面整體均呈球面狀，且上層球面和下層球面為同心球體的兩個不同球徑R2和R1處的兩層球面，上層球面位于下層球面上方；上層球面的上弦桿1之間由上節點4插裝連接，下層球面的下弦桿2之間由下節點3插裝連接，腹桿5的上、下端分別與上節點4和下節點3連接，構成雙層球網殼。在由上弦桿1構成的六邊形網格狀上層球面上方配置安裝由頂弦桿6組裝構成的六邊形網格狀頂層球面，該頂層球面與上層球面、下層球面為同心球體的三個不同球徑R3與R2、R1處的三層球面；頂弦桿6之間由頂節點7連接，腹桿5的上、下端分別將頂弦桿6的頂節點7與上弦桿1的上節點4和上弦桿1的上節點4與下弦桿2的下節點3連接，構成三層球網殼。在由上弦桿1構成的六邊形網格狀上層球面每個六邊形網格內相對上節點4之間連接鋼筋8，下模板9配置安裝在上層球面下部上。
施工建設時，以鋼管做為上弦桿1、下弦桿2、腹桿5和頂弦桿6選材，與上節點4、下節點3和頂節點7的連接件連接，拼裝成雙層或三層球網殼結構橋架，橋架跨度兩端部與橋墩連接；在上弦桿1構成的六邊形網格狀上層球面與下模板9構成的模腔內灌注混凝土，形成鋼筋混凝土固定板層，即成為完整的球網殼組合結構橋架。
權利要求
1.一種球網殼組合結構，其特征在于由上弦桿(1)組裝構成的六邊形網格狀上層面和由下弦桿(2)組裝構成的六邊形網格狀下層面整體均呈球面狀，且上層球面和下層球面為同心球體的兩個不同球徑R2和R1處的兩層球面，上層球面位于下層球面上方；上層球面的上弦桿(1)之間由上節點(4)插裝連接，下層球面的下弦桿(2)之間由下節點(3)插裝連接，腹桿(5)的上、下端分別與上節點(4)和下節點(3)連接，構成雙層球網殼。
2.根據權利要求1所述的球網殼組合結構，其特征在于在由上弦桿(1)構成的六邊形網格狀上層球面上方配置安裝由頂弦桿(6)組裝構成的六邊形網格狀頂層球面，該頂層球面與上層球面、下層球面為同心球體的三個不同球徑R3與R2、R1處的三層球面；頂弦桿(6)之間由頂節點(7)連接，腹桿(5)的上、下端分別將頂弦桿(6)的頂節點(7)與上弦桿(1)的上節點(4)和上弦桿(1)的上節點(4)與下弦桿(2)的下節點(3)連接，構成三層球網殼。
3.根據權利要求1或2所述的球網殼組合結構，其特征在于在由上弦桿(1)構成的六邊形網格狀上層球面每個六邊形網格內相對上節點(4)之間連接鋼筋(8)，下模板(9)配置安裝在上層球面下部上。
全文摘要
球網殼組合結構屬于橋梁結構；由上弦桿組成的上層球面和由下弦桿組成的下層球面，以及由頂弦桿構成的頂層球面為同心球體的三個不同球徑處的三個球面，其上層球面位于下層球面上方，由腹桿連接構成雙層球網殼；在雙層球網殼的上層球面上方配置安裝頂層球面，由腹桿連接組成三層球網殼；在上層球面每個六邊形網格內相對上節點之間連接鋼筋，下模板配裝在上層球面下部上；本結構各桿件受力合理，可實現大跨度橋梁建設，引橋短，無需在水中設置橋墩，具有跨度大、施工作業量小、施工難度低、造價低廉、橋下通行高度大的特點。
文檔編號E01D12/00GK101029530SQ20071007199
公開日2007年9月5日 申請日期2007年4月5日 優先權日2007年4月5日
發明者崔文瀛, 崔紅, 崔繼, 李潤民 申請人:崔文瀛