[发明专利]一种闭合马鞍形索膜结构与下部结构协同工作的连接节点

权利要求书

1.一种闭合马鞍形索膜结构与下部结构协同工作的连接节点，上部结构为整体张拉闭合马鞍形索膜结构，索膜结构由内环索、外环桁架及径向拉索组成，外环桁架为空间桁架，下部结构为钢筋混凝土框架-剪力墙结构，其特征在于：连接节点连接外环桁架和下部混凝土结构的框架柱，外环桁架平面为圆形，连接节点沿着外环桁架下内弦杆均匀布置，不得将节点布置于外环桁架下外弦，且不得内外弦同时布置，每一组连接节点仅包含竖向和外环切向的平动约束，外环桁架仅将竖向力及切向力传递给下部结构。

2.根据权利要求1所述的闭合马鞍形索膜结构与下部结构协同工作的连接节点，其特征在于：连接节点的构造包含上节点板、凸形中间钢板、聚四氟乙烯板、不锈钢板、位移箱、下座板；上节点板顶与外环桁架下弦连接，位移箱底与下部混凝土结构通过埋件板连接；凸形中间钢板与紧贴在其上下面的聚四氟乙烯板来实现支座的各方向转动；下座板及其下方的聚四氟乙烯板实现支座的径向可滑移，可滑移量取决于下座板径向侧边与位移箱之间的水平距离，下座板环向侧边与位移箱顶紧。

3.根据权利要求1所述的闭合马鞍形索膜结构与下部结构协同工作的连接节点，其特征在于：连接节点各方向均可转动，不可承受弯矩，各方向允许转动角度不小于外环桁架在各种工况下转动角度最大值的1.2倍。

4.根据权利要求1所述的闭合马鞍形索膜结构与下部结构协同工作的连接节点，其特征在于：连接节点可承受竖向力，承载能力不小于各种工况竖向力最大值的1.5倍。

5.根据权利要求1所述的闭合马鞍形索膜结构与下部结构协同工作的连接节点，其特征在于：连接节点径向可以有限位移的滑动，滑动摩擦系数不大于0.03，滑动量不小于各种工况径向计算位移最大值的1.2倍。

6.根据权利要求1所述的闭合马鞍形索膜结构与下部结构协同工作的连接节点，其特征在于：连接节点切向不可滑移，承载能力不小于各种工况切向力最大值的1.5倍，连接节点切向力传至下部结构，分布特征为最大值位于马鞍形曲线各个象限角平分线部位，向高点和低点逐渐递减。

7.根据权利要求2所述的闭合马鞍形索膜结构与下部结构协同工作的连接节点，其特征在于：连接节点应满足下列安装顺序及要求：（1）下部混凝土内环梁、外环梁、框架柱施工完毕；（2）将节点的上节点板与下座板之间设置临时固定装置；（3）将已根据施工模拟分析结果反向滑移的节点临时固定在混凝土内环梁预埋件上，临时固定措施设置在位移箱与预埋件之间；（4）外环桁架安装；（5）在外环桁架合拢前，将上节点板与外环桁架下弦连接就位；（6）待外环桁架合拢后，解除上节点板与下座板之间设置临时固定装置，调平，调整转角，保证初始转角为0；（7）解除位移箱与预埋件连接的临时固定措施，与预埋件连接就位；（8）外环桁架上弦钢管灌注混凝土；（9）上部索膜结构张拉施工，张拉全过程，对连接节点的各种力学参数进行全过程监测。

8.根据权利要求7所述的闭合马鞍形索膜结构与下部结构协同工作的连接节点，其特征在于：连接节点各方向均可转动，不可承受弯矩，各方向允许转动角度0.05rad；

连接节点可承受竖向力，承载能力8000KN；

连接节点可径向有限位移的滑动，滑动摩擦系数0.03，马鞍形曲线各个象限角平分线部位的支座径向位移限值220mm，各个象限高点及低点位置处支座径向位移限值200mm；

连接节点切向不可滑移，承载能力6000KN。