[发明专利]大跨桁架建筑结构施工方法及大跨桁架建筑结构

说明书

本发明涉及大跨桁架建筑结构施工方法及大跨桁架建筑结构。方法包括：构建相对设置的一对核心筒剪力墙；在贯通空间内利用临时支撑将重载转换桁架设置在距地面预设高度处；在重载转换桁架上设置至少一个钢框架层；将多个斜向拉杆一端连接至框架柱与重载转换桁架上弦杆相交的第一角部，另一端连接至框架梁与核心筒剪力墙端柱相交的第二角部；拆除临时支撑，并且在至少一个钢框架层上继续施工直至达到设计钢框架层；以及将第一中段拉杆替换为第二中段拉杆，第二中段拉杆具有大于第一中段拉杆的屈服强度。以此方式，能够消除施工过程中自重荷载对于构件的影响，利用屈服部件对结构进行应力释放，提高结构的鲁棒性和安全冗余度。

技术领域

本发明一般地涉及建筑技术领域，特别地涉及大跨桁架建筑结构施工方法及大跨桁架建筑结构。

背景技术

桁架结构中的桁架指的是桁架梁，是格构化的一种梁式结构。桁架结构常用于大跨度的厂房、展览馆、体育馆和桥梁等公共建筑中。大跨桁架建筑结构底部不设支撑柱，且上部承受荷载情况下以及在强震动（如强地震）的情况下挠度较大，影响结构整体安全。同时，在施工过程中，需要设置临时支撑桁架施工，但是在承受上部载荷时，会通过桁架传递给地下结构较大载荷，影响结构整体安全。并且，施工过程中自重荷载对于桁架结构的影响容易造成施工尚未完成，桁架结构已经处于高应力状态，甚至发生变形，影响桁架结构使用寿命。此外，目前施工得到的大跨桁架建筑结构整体刚度小，抵抗侧向变形能力弱，尤其是在无法释放施工阶段产生的应力的情况下，整体结构鲁棒性差，安全冗余度不足。

因此，急需一种大跨桁架建筑结构施工方法，并且能够通过该施工方法建造得到高鲁棒性和高安全冗余度的大跨桁架建筑结构，以满足各种场景下的使用需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种大跨桁架建筑结构施工方法及大跨桁架建筑结构，以至少部分地解决现有技术中存在的上述问题。

根据本发明的第一方面，提供了一种大跨桁架建筑结构施工方法。该施工方法包括：构建相对设置的一对核心筒剪力墙，一对核心筒剪力墙之间设置贯通空间并且一对核心筒剪力墙的每个剪力墙包括核心筒剪力墙端柱；在贯通空间内利用临时支撑将重载转换桁架设置在距地面预设高度处，重载转换桁架包括重载转换桁架上弦杆并且适于承载多个钢框架层，多个钢框架层中的每个钢框架层包括框架柱和框架梁，其中框架柱与重载转换桁架上弦杆相交并且框架梁与核心筒剪力墙端柱相交；在重载转换桁架上设置至少一个钢框架层；将多个斜向拉杆一端连接至框架柱与重载转换桁架上弦杆相交的第一角部，另一端连接至框架梁与核心筒剪力墙端柱相交的第二角部，其中多个斜向拉杆中的至少一个拉杆在靠近第一角部的位置设置有第一中段拉杆，第一中段拉杆能够被替换并且屈服强度被弱化；拆除临时支撑，并且在至少一个钢框架层上继续施工直至达到设计钢框架层；以及将第一中段拉杆替换为第二中段拉杆，第二中段拉杆具有大于第一中段拉杆的屈服强度。

根据本发明的各个实施例通过设置可替换的中段拉杆，在施工前期斜向拉杆下端可以作为重载转换桁架支点减小施工过程中大跨重载转换桁架的竖向挠度，提升整体结构的刚度，减小地下结构层受到施工荷载的影响；屈服强度的弱化设置能够有效地消除施工前期产生的应力影响，提升施工过程结构安全；施工后期对屈服强度弱化的中断拉杆进行更换，完成应力释放，提升结构整体的受力和抗震性能，并且最大程度消除施工阶段的应力影响；在使用阶段，斜向拉杆的设置可以约束大跨重载转换桁架，提高了结构的鲁棒性和安全冗余度；斜向拉杆与重载转换桁架的连接方式不仅充分利用了角部，而且采用了稳定的三角形结构，进一步提升结构的鲁棒性和安全冗余度。

在一些实施例中，在至少一个钢框架层为多个时，多个钢框架层中间的框架梁设置至少部分地截断斜向拉杆。换言之，框架梁可以与斜向拉杆相交，斜向拉杆的上端拉杆可以部分地或完全地分成两段。在这样的实施例中，与被屈服强度弱化的中段拉杆作为整体互相配合，可以使得斜向拉杆的屈服能力显著提升，保证施工过程安全，并且进一步提升最终结构的应力释放效果。

在一些实施例中，斜向拉杆被框架梁截断的程度是能够调节的，从而能够根据工程实际需要求实现不同的应力释放效果。