基于彭色列闭合多角星形的鸟巢型单层空间索网屋盖结构

摘要

依据彭色列双心椭圆闭合多角星形几何定理，构建双心椭圆内接外切多角星形的几何网格，利用双曲抛物面几何方程，将彭色列双心椭圆闭合多角星形投影到双曲抛物面之上，空间外椭圆环转化为钢管混凝土的马鞍形外压环梁，空间内椭圆环转化为空心钢管的马鞍形内环梁，闭合多角星形几何网格转化为鸟巢型单层空间索网，环带状V形柱群支撑马鞍形外压环梁，覆盖膜结构屋面，形成超大跨径体育场的屋盖结构。马鞍形外压环梁悬挂鸟巢型单层空间交叉索网，下凹承重缆索和上凸稳定索两组缆索协同工作，确保抗风稳定性，具有承载力强、刚度大、造型优美、排水流畅、自重轻、用钢量少、施工方便和造价低等优点，可建造超大跨径体育场屋盖结构。