專利名稱：雙層圓柱面空間組合拱殼結構的制作方法
技術領域：
本發明涉及防護工程領域，更具體的說，是涉及一種雙層圓柱面空間組合拱殼結構。
背景技術：
精確制導武器的發展，對軍用飛機、導彈發射裝置等地面機動目標的威脅越來越大。目前廣泛采用的單體掩蔽設施多應用以波紋拱形鋼板作為內襯上覆鋼筋混凝土形成的組合拱殼結構，雖然具備較高的抗貫穿和較好的防震塌能力，但作為拱殼的整體承載能力僅取決于殼體的實體厚度。如增加上覆鋼筋混凝土的厚度，不僅施工期間需要搭設支撐，而且結構自重過大往往導致有效載荷相對過小，也大大超過了抗貫穿和防震塌要求的結構層厚度。以上弊端制約了單體掩蔽設施的防護效能，大大降低了地面機動目標的生存和持續作戰能力。
發明內容
本發明是為了克服現有技術中的不足之處，提供一種承載能力高，施工方便的雙層圓柱面空間組合拱殼結構。本發明通過下述技術方案實現一種雙層圓柱面空間組合拱殼結構，其特征在于，由上弦圓柱曲面、下弦圓柱曲面及連接上弦圓柱曲面和下弦圓柱曲面的空間網殼結構組成，所述上弦圓柱曲面由雙向鋼肋板-混凝土組合板模塊連接而成，所述下弦圓柱曲面由下弦鋼管構件連接而成，所述連接上弦圓柱曲面和下弦圓柱曲面的空間網殼結構為由腹桿連接而成的四面錐支撐體系；所述雙向鋼肋板-混凝土組合板模塊由帶肋鋼板和混凝土組成，帶肋鋼板與混凝土之間采用剪力連接件連接。剪力連接件由帶肋鋼板中的開孔肋板承擔。所述下弦圓柱曲面由多個下弦單元連接而成，每個下弦單元包括由下弦鋼管構件組成的四邊形，四邊形的一個對角通過支撐功能的下弦鋼管構件連接。所述四面錐支撐體系中的每個四面錐單元由四根腹桿組成，四根腹桿下端通過螺栓球節點固定連接，每個下弦單元中四邊形的一個頂點為四面錐的頂點，每個雙向鋼肋板-混凝土組合板模塊為四面錐的底面。雙向鋼肋板-混凝土組合板模塊中的帶肋鋼板由底板和多根縱橫排列形成網格的肋板組成，每個網格的四面肋板上分別設置有作為底鋼板與混凝土之間剪力連接件的圓孔，每個網格內填充有混凝土。所述帶肋鋼板與腹桿之間采用半球連接方式。所述帶肋鋼板與腹桿之間采用螺栓球或焊接球連接方式。每根腹桿上端分別與雙向鋼肋板-混凝土組合板模塊的四角固定連接，四根腹桿下端通過螺栓球節點固定連接。
混凝土采用高性能自密實混凝土。本發明的拱殼結構是在由腹桿連接而成的四面錐支撐體系上覆蓋雙向鋼肋板-混凝土組合板形成的空間結構和組合結構的雜交結構，四面錐支撐體系及其上覆蓋的雙向鋼肋板-混凝土組合板形成的整體穩定性好、空間剛度大，提供結構整體剛度和承載力，組合結構抗沖擊、延性好，提供抗貫穿和防震塌能力。本發明的拱殼結構綜合了鋼-混凝土組合結構和空間網殼結構的優點，承載能力高，施工簡單、方便。
圖I為本發明雙層圓柱面空間組合拱殼結構的整體示意圖2為本發明雙層圓柱面空間組合拱殼結構的主視圖3為空間網殼結構的不意圖4四面錐單元的示意圖5為雙向鋼肋板-混凝土組合板模塊的結構示意圖6為雙向鋼肋板-混凝土組合板構成的上弦圓柱曲面的示意圖7為由下弦鋼管構件組合成的下弦圓柱曲面的示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。
本發明雙層圓柱面空間組合拱殼結構的示意圖如圖I-圖7所示，為沿兩縱邊支承
的雙層半圓柱面。由上弦圓柱曲面I、下弦圓柱曲面2及連接上弦圓柱曲面和下弦圓柱曲面的空間網殼結構3組成，所述上弦圓柱曲面I由雙向鋼肋板-混凝土組合板模塊4連接而成，所述下弦圓柱曲面2由下弦鋼管構件連接而成。所述連接上弦圓柱曲面和下弦圓柱曲面的空間網殼結構3為由腹桿5連接而成的四面錐支撐體系。所述雙向鋼肋板-混凝土組合板模塊4由帶肋鋼板和混凝土組成，帶肋鋼板與混凝土之間采用剪力連接件連接。本實施例中，剪力連接件由帶肋鋼板中的開孔肋板承擔，混凝土采用高性能自密實混凝土。所述下弦圓柱曲面由多個下弦單元連接而成，每個下弦單元包括由下弦鋼管構件組成的四邊形，四邊形的一個對角通過支撐功能的下弦鋼管構件連接。所述四面錐支撐體系中的每個四面錐單元由四根腹桿組成，四根腹桿下端通過螺栓球節點固定連接，每個下弦單元中四邊形的一個頂點為四面錐的頂點，每個雙向鋼肋板-混凝土組合板模塊為四面錐的底面。每根腹桿上端分別與雙向鋼肋板-混凝土組合板四角固定連接，四根腹桿下端通過螺栓球節點固定連接。本實施例中的雙向鋼肋板-混凝土組合板模塊中的帶肋鋼板由底板8和多根縱橫排列形成網格的肋板6組成，每個網格的四面肋板上分別設置有作為底鋼板與混凝土之間剪力連接件的圓孔7，每個網格內填充有混凝土。所述帶肋鋼板與腹桿之間采用半球連接方式，根據不同加工條件做成螺栓球或焊接球。本發明的拱殼結構中的四面錐單元及下弦鋼管構件組成的下弦圓柱曲面的鋼結構單元規格劃一，可預先在工廠加工成安裝單元，工廠化程度高。鋼結構安裝可與網架結構相同，采取高空散裝、高空滑移或整體吊裝等方法，安裝方法簡便，安裝速度快捷。組合板中的混凝土采用高性能自密實混凝土，混凝土澆筑無須支模綁筋和振搗，施工方便快捷。帶肋鋼板在鋼結構安裝階段作為網殼上弦，澆筑混凝土時作為底模，混凝土達到設計強度后形成雙向鋼肋板-混凝土組合板模塊。帶肋鋼板與混凝土連接采用PBL剪力連接件，即將帶肋鋼板中的肋條開圓孔，用以充當鋼板與混凝土板的剪力連接件。
權利要求
1.一種雙層圓柱面空間組合拱殼結構，其特征在于，由上弦圓柱曲面、下弦圓柱曲面及連接上弦圓柱曲面和下弦圓柱曲面的空間網殼結構組成，所述上弦圓柱曲面由雙向鋼肋板-混凝土組合板模塊連接而成，所述下弦圓柱曲面由下弦鋼管構件連接而成，所述連接上弦圓柱曲面和下弦圓柱曲面的空間網殼結構為由腹桿連接而成的四面錐支撐體系；所述雙向鋼肋板-混凝土組合板模塊由帶肋鋼板和混凝土組成，帶肋鋼板與混凝土之間采用剪力連接件連接。
2.根據權利要求I所述的雙層圓柱面空間組合拱殼結構，其特征在于，剪力連接件由帶肋鋼板中的開孔肋板承擔。
3.根據權利要求I所述的雙層圓柱面空間組合拱殼結構，其特征在于，所述下弦圓柱曲面由多個下弦單元連接而成，每個下弦單元包括由下弦鋼管構件組成的四邊形，四邊形的一個對角通過支撐功能的下弦鋼管構件連接。
4.根據權利要求3所述的雙層圓柱面空間組合拱殼結構，其特征在于，所述四面錐支撐體系中的每個四面錐單元由四根腹桿組成，四根腹桿下端通過螺栓球節點固定連接，每個下弦單元中四邊形的一個頂點為四面錐的頂點，每個雙向鋼肋板-混凝土組合板模塊為四面錐的底面。
5.根據權利要求I所述的雙層圓柱面空間組合拱殼結構，其特征在于，雙向鋼肋板-混凝土組合板模塊中的帶肋鋼板由底板和多根縱橫排列形成網格的肋板組成，每個網格的四面肋板上分別設置有作為底鋼板與混凝土之間剪力連接件的圓孔，每個網格內填充有混凝土。
6.根據權利要求I所述的雙層圓柱面空間組合拱殼結構，其特征在于，所述帶肋鋼板與腹桿之間采用半球連接方式。
7.根據權利要求6所述的雙層圓柱面空間組合拱殼結構，其特征在于，所述帶肋鋼板與腹桿之間采用螺栓球或焊接球連接方式。
8.根據權利要求I所述的雙層圓柱面空間組合拱殼結構，其特征在于，每根腹桿上端分別與雙向鋼肋板-混凝土組合板模塊的四角固定連接，四根腹桿下端通過螺栓球節點固定連接。
9.根據權利要求I所述的雙層圓柱面空間組合拱殼結構，其特征在于，混凝土采用高性能自密實混凝土。
全文摘要
本發明公開了一種雙層圓柱面空間組合拱殼結構，旨在提供一種承載能力高，施工方便的組合拱殼結構。由上弦圓柱曲面、下弦圓柱曲面及連接上弦圓柱曲面和下弦圓柱曲面的空間網殼結構組成，所述上弦圓柱曲面由雙向鋼肋板-混凝土組合板模塊連接而成，所述下弦圓柱曲面由下弦鋼管構件連接而成，所述連接上弦圓柱曲面和下弦圓柱曲面的空間網殼結構為由腹桿連接而成的四面錐支撐體系；所述雙向鋼肋板-混凝土組合板模塊由帶肋鋼板和混凝土組成，帶肋鋼板與混凝土之間采用剪力連接件連接。本發明的拱殼結構綜合了鋼-混凝土組合結構和空間網殼結構的優點，承載能力高，施工簡單、方便。
文檔編號E04B1/32GK102587496SQ20121010244
公開日2012年7月18日 申請日期2012年4月10日 優先權日2012年4月10日
發明者劉立潔, 張琦彬, 莫冀, 韋灼彬, 韓爽 申請人:劉立潔, 張琦彬, 莫冀, 韋灼彬, 韓爽