[实用新型]蜂窝三撑杆型索穹顶结构

权利要求书

1.蜂窝三撑杆型索穹顶结构，包括上弦脊索层、中部斜索与撑杆层、下弦环索层；其特征在于：所述的上弦脊索层为蜂窝状球面，由基本单元构成；

所述的基本单元包括最外圈的对称五边形基本单元、最内圈的等腰三角形基本单元、中间的对称六边形基本单元；

每个对称六边形基本单元包括六根共用上弦脊索(1)、两根斜索(2)、三根撑杆(3)；六根共用上弦脊索(1)首尾相接，围合成六边形，其平面投影为对称的六边形；该对称六边形由上方等腰三角形部分、中部等腰梯形部分、下方等腰三角形部分构成；上方等腰三角形部分的底边即为中部等腰梯形部分的上底，下方等腰三角形部分的底边即为中部等腰梯形部分的下底；

三根撑杆(3)的一端分别接上方等腰三角形部分对应的三个顶点，两根斜索(2)的一端分别接下方等腰三角形部分两个底角对应的两个六边形顶点，两根斜索(2)和三根撑杆(3)另一端汇交于基本单元的下弦节点(4)；

所述对称六边形基本单元沿环向扩展，形成一道环向子结构；连接的具体方式为：相邻两个对称六边形基本单元共用一根共用上弦脊索(1)，共用的共用上弦脊索(1)对应于中部等腰梯形部分的一个腰；相邻两个对称六边形基本单元的下弦节点(4)通过拉索(5)连接；

环向子结构沿径向扩展，即将构成一道环向子结构的对称六边形基本单元中，对应于上方等腰三角形部分两腰的两根共用上弦脊索(1)，作为构成下一道环向子结构的等腰六边形基本单元中下方等腰三角形部分的两腰；

上弦脊索层平面中最外圈环向子结构的基本单元为对称五边形基本单元，其中部等腰梯形部分的下底边即为结构中刚度较大的外环梁(6)；上弦脊索层平面中的最内圈环向子结构的基本单元为等腰三角形基本单元，两腰即为下一道环向子结构的对称六边形基本单元中下方等腰三角形部分两腰对应的两根共用上弦脊索(1)，其底边即为结构的内环索(7)；

所有的斜索(2)和撑杆(3)构成中部斜索与撑杆层；同一平面的所有拉索(5)首尾相接，形成下弦环索，所有的下弦环索构成下弦环索层。

2.如权利要求1所述的蜂窝三撑杆型索穹顶结构，其特征在于：

基本单元中各个平面与水平面的夹角其中，f为结构矢高，L为结构跨度，r_i为第i节点距结构中心轴的侧平面投影距离，n为节点的数量。

3.如权利要求1所述的蜂窝三撑杆型索穹顶结构，其特征在于：对称六边形基本单元构成的环向子结构为2～4道。

4.如权利要求1所述的蜂窝三撑杆型索穹顶结构，其特征在于：所述的斜索(2)的长度相等、所述的三根撑杆(3)的长度相等。

5.如权利要求2所述的蜂窝三撑杆型索穹顶结构，其特征在于：最内圈环向子结构的等腰三角形基本单元中的最上部的顶点即为结构的第1个节点，最外圈环向子结构的对称五边形基本单元中的最下部顶点即为结构的第n个节点。