[实用新型]构建弦支穹顶结构的滑动轴承构造式节点

说明书

技术领域

本实用新型涉及大跨度预应力空间网壳结构，尤其是涉及一种构建弦支穹顶结构的滑动轴承构造式节点。

背景技术

弦支穹顶结构的预应力施工方法有：(1)张拉环向索法；(2)张拉经向索(杆)法；(3)顶升立杆法。由于经向索(杆)和立杆数量多且几何位置相对独立，故后两种方法施工非常繁琐。而环向索是全部或部分连续贯通，所以方法1最简捷高效，是目前多数弦支穹顶结构工程预应力施工的首选方法。然而，这种施工张拉方法也存在十分突出的缺点，张拉过程中环向索与立杆连接节点之间会产生相对滑动。当主动张拉力到达环向索的预应力施工控制值时，该道索预应力施工完成，此时经向索(杆)的拉力和立杆的压力也同步被动产生。然而，按照环向索与立杆连接节点构造的常规做法，无论在施工阶段还是使用阶段，连续环向索与各节点之间始终保持着相对滑动摩擦关系，随着环向索预应力的不断增大，夹角在60°～178°之间的相邻索段所产生的合力将增大，从而使环向索与节点之间的摩擦力也随之增大，造成的直接后果是环向索经过每个节点均会产生较大的预应力损失。同时，环向索表面因此而损伤。尽管有些工程在环向索与节点侧壁之间用垫聚四氟乙烯薄板等材料的方法试图减小二者之间的相对滑动摩擦力，但工程实践表明这种方法收效不大。这是因为环向索与立杆连接节点之间的几何关系以及相互间的相对滑动摩擦性质，决定了环向索与立杆连接节点之间的摩擦力必然与环向索的预应力成正比且量值较大，引起的预应力损失必然造成每个节点相邻环向索段的拉力不均等，并最终导致预应力施工完成后弦支穹顶结构的环向索、经向索(杆)、立杆、网壳杆件的实际内力大小及其分布与设计不符，这将对整个弦支穹顶结构的力学性能产生不利影响。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种构建弦支穹顶结构的滑动轴承构造式节点，通过改变弦支穹顶结构立杆下端节点的构造，使环向索与立杆下端节点侧壁之间的相对滑动摩擦关系，转变成为环向索与立杆下端节点滑动轴承之间的滑动摩擦关系，从而大幅度减小预应力损失，使结构的环向索、各经向索(杆)、各立杆等的内力大小及其分布与设计相符合。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

本实用新型所述的节点为一种构建弦支穹顶结构的滑动轴承构造式节点，其特征在于：包括立杆，1～2根经向杆，水平放置的U形钢板和中空凹形圆环，U形钢板的上部圆孔开有上螺孔、U形钢板的下部圆孔开有下螺孔，U形钢板的上表面焊接立杆耳板，立杆耳板与立杆转动连接，U形钢板的弧形表面焊接1～2个经向杆耳板，每个经向杆耳板与各自的经向杆转动连接，上铜套环安装在U形钢板的上部圆孔内，下铜套环安装在U形钢板的下部圆孔内，上、下铜套环与U形钢板上、下部圆孔均为过盈配合，中空凹形圆环安装在U形钢板内，圆柱轴从U形钢板上面经上铜套环和中空凹形圆环直插到下铜套环内，圆柱轴中部与中空凹形圆环为过盈配合，圆柱轴两端与水平放置的U形钢板内的铜套环形成滑动轴承，U形钢板的上螺孔、下螺孔中分别旋入上短螺杆和下短螺杆，对圆柱轴轴向定位，环向索穿入U形钢板并与中空凹形圆环外表面形成滑动配合，U形钢板的侧面开口处放入钢板并用螺丝固定。本实用新型与背景技术相比具有的有益效果是：

1、施工精度高。环向索与立杆连接节点之间摩擦力的减小使预应力损失减小，从而保证了环向索、经向索(杆)、立杆等的预应力施工精度。

2、施工工效高。采用环向索张拉的方法施工速度快、工效高，少量几次超张拉就可以基本消除环向索与节点之间的摩擦力，方法简单、成效明显。

3、施工成本低。采用的预应力施工方法所用的设备简单而施工精度却很高，可避免反复调整索力的时间、人力物力等资源，施工成本大幅度降低。

4、结构使用安全。由于环向索与节点之间只存在很小的摩擦，结构变形、受力的自我调节功能增强，使结构环向索各索段的拉力在任何荷载工况下能始终保持相等或接近相等，结构效率的提高增强了结构的安全性。

附图说明

图1是肋环型弦支穹顶结构构成的三维透视图，圆虚线圈出的交叉点即为一圈环向索与其中一根立杆连接的一个节点。

图2是葵花型弦支穹顶结构构成的三维透视图，圆虚线圈出的交叉点即为一圈环向索与其中一根立杆连接的一个节点。

图3是轴承构造式滚动摩擦节点构造图，图3a、图3b分别为肋环型、葵花型的平面图，图3c为肋环型、葵花型节点的1-1剖面图。

图4是滑动轴承构造式节点制作流程示意图。

图5是采用滑动轴承构造式节点的结构施工流程示意图。