專利名稱：雙層索-桿屋蓋體系的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種屋蓋體系，更具體地說是一種具有新穎的拉索、壓桿布置形式的 雙層索_桿屋蓋體系，該屋蓋體系是一種自應力狀態下的穩定自平衡體系，適用于會展場 館、體育場館、影劇院、機場候機樓、火車站站屋等大跨度空間結構建筑。
背景技術：
近幾十年來，多種類型的大跨度屋蓋體系被廣泛采用，如由剛性構件組成的網殼 結構。為獲得必要的剛度和良好的工作性能，網殼結構的高跨比通常較大，而且隨著跨度的 增加，結構自重及用鋼量也過大。新材料和新技術的應用使屋蓋結構逐步向輕型化發展，如索網結構、張拉膜結構 等預應力柔性結構的應用。預應力體系的特點是，在沒有施加預應力之前體系沒有剛度，其 形狀是不確定的。這里柔性指體系內部節點上只有索、膜等柔性受拉構件，無剛性受壓構 件。這種結構的優點是跨度大，造型優美。就結構受力而言，體系內部是連續受拉，因此內 部結構必須依賴于外部支承體系來平衡體系的內拉力。只有將內部體系的邊界節點錨固在 外部邊界及下部支承體系上，并在它們的強大支承作用下，通過施加預應力，體系才能成為 承受外部荷載的結構。外部邊界及下部支承只有設計的非常堅固，才能平衡體系的內拉力， 內部結構與外部支承缺一不可，并共同組成一個平衡的力系，二者的相互作用與依賴，使整 個預應力結構的施工變得復雜且造價昂貴。柔性結構的另一個缺點是在荷載作用下結構的 變形過大。為了使結構的受力更加合理，學者們提出了一種自應力的結構形式-張拉整體結 構。張拉整體結構是由拉索與壓桿組成的自應力狀態下的穩定自平衡體系，其中受拉連續， 受壓不連續。這里穩定和自平衡，表明了體系的初始力學狀態，在這一狀態下沒有任何外部 荷載作用(暫不考慮自重)。穩定是指體系在受到外界干擾后，能重新恢復到其平衡位置， 體系的穩定與結構中各單元的合理拓撲關系密切相關。體系的自平衡是在自應力狀態下的 平衡。這里自應力狀態是指桿和索以特定的拓撲關系相互連接，在連接過程中由于單元 間的相互作用以及節點與單元的相互作用，產生了索的受拉與桿的受壓，而且拉、壓自相平 衡。這種內力是在體系自身的連接過程中建立的，并且能夠自平衡，它的產生與外界作用無 關，不需要依靠外部邊界支承體系來實現內外力的平衡，所以這種內力為自應力。這也表明 張拉整體體系自成一體，與預應力體系有著本質的區別。張拉整體結構與傳統結構(如網 架、網殼結構等)在構件布置和傳力方式方面也有本質的區別。就構件布置而言，它是由柔 性拉索與剛性壓桿組成的一種剛柔相濟的自應力體系；就傳力方式而言，它是受拉連續、受 壓不連續。這種力學機理是工程領域所追求的非常合理的受力形式。但是，到目前為止，除 了一些帶有藝術特征的張拉整體雕塑外，張拉整體結構尚無法被應用于建筑領域大跨度屋蓋體系的實際工程。Geiger在其美國專利第4，736，553號中首次提出了一種圓形平面索桁架穹頂結 構，這種索穹頂結構是受張拉整體原理啟發而產生的一種新型空間結構形式。該結構是由 一系列脊索、斜索、垂直壓桿組成的類似平面桁架的片狀結構，脊索與斜索以輻射狀分別連 接于中央拉力環、垂直壓桿及外部壓力環，在各圈垂直壓桿的底部由數道環索相互連接，在 結構的上方覆蓋薄膜。這種結構與索網結構、膜結構等預應力柔性結構的區別是，在結構內 部節點上除了有柔性受拉構件(如鋼索)之外，還有剛性受壓構件(如鋼桿)，剛性構件與 柔性構件的結合增加了結構的剛度，克服了柔性結構在荷載作用下變形過大的缺點。與傳 統結構(如網殼結構)相比，索穹頂結構中的壓桿是不連續布置的，改變了傳統結構內部受 壓連續的傳力方式，并充分利用高強索的抗拉強度，用鋼量和自重顯著減少。但是這種結構 由于沒有采用三角劃分，使得呈輻射狀的穹頂上部缺乏側向剛度。此外，該結構呈輻射狀桿 件布置，使得結構僅適用于圓形平面。Levy在其美國專利第5，259，158號、美國專利第5，355，641號以及美國專利第 5，440，840號中，以Geiger設計的索穹頂為基礎，對Geiger體系的索穹頂進行了三角劃分， 使結構在幾何上更容易滿足橢圓形平面。經過三角劃分的Levy體系，對于橢圓形平面結構 在長軸方向還設置了中心桁架。該結構同樣可設計成中心大開孔的索穹頂結構及可開合的 索穹頂結構。與Geiger體系相比，Levy體系增強了整體結構的剛度和穩定性。Geiger體系與 Levy體系均被應用于奧運會場館等大跨度空間結構的建筑。這兩種體系的優點是改進了傳 統結構的傳力方式，跨度大，用鋼量少，造型新穎。兩種體系的傳力方式基本相同，都由內向 外通過內拉力環(或中心桁架)、垂直壓桿及拉索(包括脊索、環索、斜索)傳遞到外圈的脊 索、斜索上，最終通過這些脊索、斜索傳遞到外受壓環上，該受壓環承受來自體系內部各個 方向索的拉力，并平衡這些內拉力。該體系預應力的建立，依賴于將外圈的脊索、斜索錨固 于外受壓環上。該受壓環作為整個內部結構的外部支承，與內部構件相比其尺寸巨大，通常 由鋼筋混凝土或預應力混凝土制成，而且它已經成為整個建筑物的一部分，很難將其視為 一個獨立的實體，因此也很難把索穹頂結構視為一個獨立的結構。由于Geiger體系與Levy 體系均須依賴于強大的周邊及下部支承體系來平衡其內力流，它們仍屬于預應力結構，不 可避免地存在預應力結構的缺點。不僅如此，整個結構的節點制作、施工安裝也很復雜，使 得造價升高。鑒于剛性網殼結構、預應力柔性結構及索穹頂結構的不足，有必要開發出新型的 大跨度輕型空間結構體系，做到既能夠易于安裝實現，又在經濟上具有可觀的實用價值，同 時還具有新穎獨特的視覺效果。

發明內容
本發明將張拉整體原理應用于大跨度屋蓋結構，目的在于提供一種受力合理、無 需強大周邊及下部支承的雙層索-桿屋蓋結構。該結構克服了上述現有結構的不足，改進 了現有結構的傳力方式，同時具備自應力狀態下穩定的自平衡、自重輕、自成一體及剛柔相 濟等張拉整體結構的優點，適用于會展場館、體育場館、影劇院、機場候機樓、火車站站屋等 大跨度空間結構建筑。更具體地說，本發明的雙層索-桿屋蓋體系包括內邊緣結構、外邊緣結構及介于其間的中間結構。中間結構是多個按一定規律布置的拉索-壓桿單元結構 組成的索-桿結構，其中拉索連續布置，壓桿不連續布置，每個節點上的壓桿僅有一根或兩 根，其余均為拉索。為便于說明，本發明將中間結構中每個節點上的壓桿為一根的體系稱為 第一體系，將中間結構中每個節點上的壓桿為兩根的體系稱為第二體系。第一與第二體系 雖然在中間結構各節點上的壓桿數目不同，但二者的受力機理在本質上具有共同點，即受 拉連續、受壓不連續。根據本發明的第一、第二體系形式，提供一種雙層索-桿屋蓋體系，該體系包含 內邊緣結構、外邊緣結構及介于其間的中間結構。該雙層索-桿屋蓋體系包含基本索-桿 單元，該基本索-桿單元包含有(i)多個斜桿，沿一斜桿分布方向分布且以一定間距彼此 分離，包含有第一斜桿，其內端點位于上層，確定一上層內節點，其外端點位于下層，確定 一下層外節點；第二斜桿，其內端點位于下層，確定一下層內節點，其外端點位于上層，確定 一上層外節點；各第一斜桿分別沿與斜桿分布方向相交的一第一斜桿方向設置且在該方向 上僅包含一根第一斜桿；各第二斜桿分別沿與斜桿分布方向相交的一第二斜桿方向設置且 在該方向上僅包含一根第二斜桿；各第一、第二斜桿方向在內、外邊緣結構之間互不相交； 各第一、第二斜桿沿斜桿分布方向交替設置，以使第一、第二斜桿彼此相鄰；以及(ii)多根 上、下層索，分別連接相鄰的第一、第二斜桿，包含有第一上層索，連接第一斜桿的上層內 節點及相鄰的第二斜桿的上層外節點；第一下層索，連接第一斜桿的下層外節點及相鄰的 第二斜桿的下層內節點。根據本發明的第一體系形式，其中，(A)中間結構包含多個從外邊緣結構向內邊 緣結構相繼地內外相鄰布置的基本索-桿單元，用作中間結構單元，其包含的第一、第二斜 桿及第一上、下層索分別用作中間第一、第二斜桿及中間第一上、下層索；且還包含多根中 間索，分別連接中間結構單元中相鄰的中間第一、第二斜桿，包含有中間第一、第二層間 索；中間第二上、下層索；(B)內邊緣結構包含與中間結構連接的內邊緣索-桿單元，和/ 或外邊緣結構包含與中間結構連接的外邊緣索_桿單元，其中，一)內邊緣索-桿單元包 含有(i)多對及多個內邊緣斜桿，包含有內邊緣第一、第二成對斜桿；內邊緣第一、第二 斜桿；(ii)多根內邊緣索，分別連接相鄰的內邊緣斜桿，包含有內邊緣第一、第二、第三 和第四層間索；內邊緣第五、第六成對層間索；內邊緣第一、第二上、下層索；內邊緣第三成 對上、下層索；(iii)多根內邊緣索，分別連接內邊緣斜桿與中間結構中最內側中間結構單 元中的中間第一、第二斜桿即最內側中間第一、第二斜桿，包含有內邊緣第七、第八層間 索；內邊緣第四上、下層索；(iv)多個內邊緣上、下層壓力邊或拉力邊或拉壓邊；二)外邊 緣索_桿單元有(i)多對及多個外邊緣斜桿，包含有外邊緣第一、第二成對斜桿；外邊緣 第一、第二斜桿；(ii)多根外邊緣索，分別連接相鄰的外邊緣斜桿，包含有外邊緣第一、第 二、第三和第四層間索；外邊緣第五、第六成對層間索；外邊緣第一、第二上、下層索；外邊 緣第三成對上、下層索；(iii)多根外邊緣索，分別連接外邊緣斜桿與中間結構中最外側中 間結構單元中的中間第一、第二斜桿即最外側中間第一、第二斜桿，包含有外邊緣第七、第 八層間索；外邊緣第四上、下層索；(iv)多個外邊緣上、下層壓力邊或拉力邊或拉壓邊。采用上述第一體系形式的索_桿屋蓋體系，結構的傳力方式與張拉整體結構相 似。體系中拉索和壓桿以特定的拓撲關系相互連接，每個節點上都有一定數目的拉索與單 根壓桿(僅在內外邊緣結構處有多根壓桿)。這種結構的自應力實現無需依靠外部支承
30體系，在其自身的連接過程中，索的受拉和桿的受壓產生了相互作用，各節點與相連接的拉 索、壓桿也產生了相互作用。當每個節點都實現了拉與壓的平衡，即達到自平衡狀態后，體 系中所有的桿都處于受壓狀態，所有的索都處于受拉狀態，整個體系在自應力狀態下實現 了穩定的自平衡。本發明的索一桿屋蓋體系安裝完成后是一個獨立的結構，可直接放置于 地面，也可提升一定高度放置于周邊點支承的柱子上或其它下部結構上，因此該索_桿屋 蓋體系是自成一體的，與需要錨固于外部支承體系的預應力體系有本質區別。而且，本發明 的索-桿屋蓋體系第一體系形式采用受拉連續、受壓不連續的傳力方式，充分利用了高強 索及鋼桿的材料特性，使得結構受力合理，整體結構用材少、自重輕。因而，本發明的索-桿 屋蓋體系既克服了 Geiger體系和Levy體系依賴外部強大支承的缺點，又具有張拉整體結 構的優點。而且，由于該體系采用了特定拓撲關系的拉索、壓桿布置，各索、桿構件的受力分 布均勻。因而，隨著跨度的增加，構件的尺寸變化不大，結構用鋼量及自重隨屋蓋跨度的增 加而基本成比例地增加，有利于實現更大跨度的結構。而且，在工程實際中，本體系可采用 較少類型的構件規格和節點，有利于工業化生產和降低造價。較佳的是㈧體系包含至少兩個從體系外邊緣向體系內邊緣相繼地內外相鄰布 置的子結構，各子結構都包含上述內邊緣結構、外邊緣結構及中間結構，其中最外側子結構 的外邊緣結構為該體系的外邊緣結構，最內側子結構的內邊緣結構為該體系的內邊緣外側 結構；在各內側子結構的外邊緣壓力邊或拉力邊或拉壓邊和相鄰的外側子結構的內邊緣 壓力邊或拉力邊或拉壓邊之間都包含第一過渡結構，該第一過渡結構包含雙側懸伸結構， 該雙側懸伸結構包含內、外側索-桿單元，也是由拉索、壓桿組成，用于連接各內側子結構 的外邊緣壓力邊或拉力邊或拉壓邊及相鄰外側子結構的內邊緣壓力邊或拉力邊或拉壓邊； (B)體系的內邊緣結構進一步包含由拉索、壓桿組成的內邊緣內側索-桿單元。較佳的是，體系還包含第二過渡結構，該第二過渡結構包含上述雙側懸伸結構且 位于上述體系的內邊緣內側索_桿單元之內。較佳的是，體系的外邊緣結構包含多個外邊緣結構角部；體系還包含從外邊緣結 構角部向內延伸到內邊緣結構的斜軸向結構，該斜軸向結構包含由拉索、壓桿組成的斜軸 向索-桿單元。較佳的是，體系包含至少兩個從體系外邊緣向體系內邊緣相繼地內外相鄰布置的 子結構，各子結構都包含上述內邊緣結構、外邊緣結構、中間結構及斜軸向結構，其中最外 側子結構的外邊緣結構為該體系的外邊緣結構，最內側子結構的內邊緣結構為該體系的內 邊緣外側結構；在各內側子結構的外邊緣壓力邊或拉力邊或拉壓邊和相鄰的外側子結構 的內邊緣壓力邊或拉力邊或拉壓邊之間都包含第三過渡結構，該第三過渡結構包含基本 索-桿單元，用于連接各內側子結構的外邊緣壓力邊或拉力邊或拉壓邊及相鄰的外側子結 構的內邊緣壓力邊或拉力邊或拉壓邊。較佳的是，體系的中心結構包含由拉索、壓桿組成的中心索-桿單元。采用上述結構，由于內、外邊緣結構及中心結構同樣可以采用索-桿結構，這為結 構構件的制作、安裝帶來很大便利。由于本體系采用特定拓撲關系的斜桿、拉索、壓力邊、拉 力邊以及拉壓邊的布置，壓力邊和拉壓邊中的壓力與中間結構中的中間斜桿所受壓力屬于 同一量級，所以壓力邊和拉壓邊中的壓桿采用與中間斜桿規格相同或相近的桿件即可，不 需要巨大的鋼筋混凝土圈梁或預應力混凝土圈梁，這使得整體結構設計和施工安裝大大簡
31化，十分有利于工業化生產和降低造價。根據本發明的第二體系形式，(A)中間結構包含至少兩個從體系外邊緣結構向體 系內邊緣結構相繼地內外相鄰布置的子中間結構，各子中間結構都包含多個相繼地內外相 接布置的基本索-桿單元，用作子中間結構單元，其包含的第一、第二斜桿及第一上、下層 索分別用作中間第一、第二斜桿及中間第一上、下層索；且還包含多根中間索，分別連接中 間結構單元中相鄰的中間第一、第二斜桿，包含有中間第一、第二層間索；(B)在相鄰的各 內、外側子中間結構之間都包含第一體系形式所包含的第一過渡結構即雙側懸伸結構，用 于連接各內側子中間結構中最外側的中間斜桿及相鄰的外側子中間結構中最內側的中間 斜桿；(C)外邊緣結構包含多個外邊緣上、下層壓力邊或拉力邊或拉壓邊。較佳的是，體系的內邊緣結構包含多個內邊緣上、下層壓力邊或拉力邊或拉壓邊。較佳的是，體系的中心結構與第一體系形式的中心結構相同。根據本發明的第二體系形式，㈧中間結構包含一個上述子中間結構；⑶外邊緣 結構包含多個外邊緣上、下層壓力邊或拉力邊或拉壓邊，和/或內邊緣結構包含多個內邊 緣上、下層壓力邊或拉力邊或拉壓邊；(C)外邊緣結構還包含多個外邊緣結構角部；體系還 包含從外邊緣結構角部向內延伸到體系內邊緣結構的斜軸向結構，該斜軸向結構包含斜軸 向索-桿單元，該斜軸向索_桿單元包含有(i)多個斜軸向內側第一、第二斜桿；多根斜 軸向內側上、下層索；(ii)多根斜軸向內側層間索，以及多個斜軸向上、下層內壓力邊或拉 力邊或拉壓邊；(iii)多對及多個斜軸向外側斜桿，包含有斜軸向外側第一斜桿；斜軸向 外側第二成對斜桿；(iv)多個斜軸向分界上、下層壓力邊或拉力邊或拉壓邊和多根斜軸向 分界層間索；(ν)多根斜軸向外側索，包含有斜軸向外側第一、第二層間索；斜軸向外側第 一、第二、第三上層索；斜軸向外側第一、第三下層索；斜軸向外側第二成對下層索。較佳的是，體系還包含多個中間上、下層壓力邊或拉力邊或拉壓邊。較佳的是，體系的中心結構與第一體系形式的中心結構相同。根據本發明的第二體系形式，㈧中間結構包含兩個內外相接設置的上述子中間 結構單元；(B)邊緣結構包含以下第一至第八邊緣結構中的一種，均包含邊緣上、下層壓力 邊或拉力邊或拉壓邊，其中，(i)第一邊緣結構還包含有邊緣中部第一斜桿，邊緣成對層 間索，邊緣下層索；(ii)第二邊緣結構還包含有邊緣中部第二斜桿，邊緣成對層間索，邊 緣上層索；(iii)第三邊緣結構還包含有邊緣中部第一斜桿，邊緣內側第一斜桿，邊緣第 一成對層間索，邊緣第二、第三層間索，邊緣上層索，邊緣第一下層索，邊緣第二成對下層 索；(iv)第四邊緣結構還包含有邊緣中部第二斜桿，邊緣內側第二斜桿，邊緣第一成對層 間索，邊緣第二、第三層間索，邊緣第一上層索，邊緣第二成對上層索，邊緣下層索；(ν)第 五邊緣結構還包含有邊緣中部第一斜桿，邊緣內側第一斜桿，邊緣外側第一斜桿，邊緣第 一成對層間索，邊緣第二、第三、第四、第五層間索，邊緣第一、第二上層索，邊緣第一下層 索，邊緣第二成對下層索；(vi)第六邊緣結構還包含有邊緣中部第二斜桿，邊緣內側第二 斜桿，邊緣外側第二斜桿，邊緣第一成對層間索，邊緣第二、第三、第四、第五層間索，邊緣第 一上層索，邊緣第二成對上層索，邊緣第一、第二下層索；(vii)第七邊緣結構除包含第五 邊緣結構外，還包含有邊緣第三、第四下層索；(viii)第八邊緣結構除包含第六邊緣結構 外，還包含有邊緣第三、第四上層索。上述第二體系形式的索-桿屋蓋體系不僅兼備上述第一體系形式的各種優點，如
32不需要錨固于外部支承體系、自應力、自平衡、結構受力分布均勻合理等，還與第一體系形 式擁有相同的基本索_桿單元、邊界索-桿單元、過渡結構即雙側懸伸結構以及中心結構 等，而且還更為經濟。由于該體系采用了彼此首尾相接交替設置的中間第一、第二斜桿，而 不同于第一體系中采用的彼此不連續設置的中間第一、第二斜桿，其整體用鋼量可比第一 體系形式有較大幅度減少，而且將給整體結構設計、構件制作、施工安裝方面帶來更大便 利。與中國發明專利第200710097153. 2號的“雙層索-桿屋蓋體系”相比，本發明將 該屋蓋體系的中心結構及邊緣結構加以改進，并進一步將邊緣結構細分為內、外邊緣結構； 中間結構和與之相連接的內、外邊緣結構可視為子結構；屋蓋體系可包含一個或多個相繼 地內外相鄰布置的子結構/子中間結構，它們之間通過設置過渡結構從而連成一體；最外 側子結構的外邊緣結構或與最外側子中間結構相連接的外邊緣結構為體系的外邊緣結構， 最內側子結構的內邊緣結構或與最內側子中間結構相連接的內邊緣結構為體系的內邊緣 結構；對于中心開孔的體系而言，體系的內邊緣結構亦可視為體系的中心結構；對于中心 封閉的體系，中心結構可直接或通過過渡結構與體系的內邊緣結構相連接；第一、第二體系 的基本索-桿單元、邊界索-桿單元、過渡結構和中心結構彼此相同，進一步體現了二者的 共性。本發明的內、外邊緣結構和中心結構中單元的拓撲關系更為合理，而且通過設置過渡 結構，本屋蓋體系包含的各子結構或子中間結構的中間斜桿疏密排列可相同，也可不同，有 利于屋蓋體系布置的靈活性。過渡結構中單元拓撲關系的合理性與整個屋蓋體系的內力分 布密切相關，本發明的屋蓋體系所采用的過渡結構同樣由拉索、壓桿組成且單元拓撲關系 合理，對增強屋蓋體系的整體剛度及改善整個屋蓋體系的內力分布起到重要的調節作用， 從而整個體系中單元內力分布更均勻、受力更合理，有利于獲得更為顯著的經濟效益。此 外，本發明的屋蓋體系結構形式靈活多樣，結構的跨度亦可大可小，從而可更好地適應不同 的工程實際需求。而且，屋蓋整體可采用相同的材料，均是由拉索、壓桿組成的索-桿結構， 拉索在體系的上、下層及層間均有分布，受拉連續，壓桿可分布在上、下層之間，也可分布在 上層或下層，受壓不連續。不僅如此，本發明的雙層索_桿屋蓋體系構件分布規律性都很強，因而單元可靈 活布置，能根據建筑功能要求設計成各種形狀，其應用范圍十分廣泛，可適用于會展場館、 體育場館、影劇院、機場候機樓、火車站站屋等大跨度空間結構建筑。它的上、下層采用平面 或曲面形式。曲面可為規則曲面或不規則曲面，可為凸曲面或凹曲面。其平面投影為橢圓 形、圓形及其它非圓形平面，也可為四邊形及其它多邊形平面。屋蓋體系可整體閉合，可在 中部大開孔，也可由單榀組成多榀屋蓋體系。由于采用層間斜桿，上、下層的間距可靈活調 整，也可根據設計需要靈活調整結構的高跨比，上、下層可以相互平行，也可不平行。本發明的雙層索-桿屋蓋體系的其它特征和優點，將在下文的具體描述中顯得更 加清楚。


圖1為本發明的基本索-桿單元的連接關系軸測圖；圖2(a)和圖2(b)為本發明第一體系形式的中間結構單元的連接關系軸測圖；圖3(a)至圖3(c)為本發明第二體系形式的中間結構單元的連接關系軸測33測測圖4(a)至圖4(p)為本發明第二體系形式的邊緣結構與中間結構的連接關系軸測
圖5為本發明第二體系形式的雙層索-桿拱形結構的軸測圖； 圖6(a)和圖6(b)為本發明第一體系形式的外邊緣結構與中間結構的連接關系軸
圖7(a)和圖7(b)為本發明第一體系形式的內邊緣結構與中間結構的連接關系軸
圖8為本發明第-圖9為本發明第-圖10為本發明第 圖11為本發明第 圖12(a)和圖12(b)為本發明第
體系形式的橢圓環形平面雙層索-桿屋蓋體系的軸測圖； 體系形式的圓環形平面雙層索-桿屋蓋體系的軸測圖； -體系形式的內邊緣結構的連接關系軸測圖； -體系形式的另一內邊緣結構的連接關系軸測體系形式的另一內邊緣結構的連接關系軸測
圖13(a)至圖13(y)為本發明第一、第二體系形式的過渡結構的連接關系軸測
圖14(a)和圖14(b)為本發明第一體系形式的相鄰內、外側子結構與過渡結構的
連接關系軸測圖
圖15為本發明第一體系形式的另一橢圓環形平面雙層索-桿屋蓋體系的軸測
圖16為本發明第-圖17為本發明第二 圖18為本發明第二 圖19為本發明第:
-體系形式的另一圓環形平面雙層索_桿屋蓋體系的軸測圖； 體系形式的外邊緣與中間結構的連接關系軸測圖； 體系形式的內邊緣與中間結構的連接關系軸測圖； 二體系形式的另一橢圓環形平面雙層索-桿屋蓋體系的軸測
圖20為本發明第二體系形式的另一圓環形平面雙層索_桿屋蓋體系的軸測圖； 圖21(a)至圖21(c)為本發明第二體系形式的相鄰內、外側子中間結構與過渡結
構的連接關系軸測圖 圖22為本發明第二體系形式的另一橢圓環形平面雙層索-桿屋蓋體系的軸測體系形式的另一圓環形平面雙層索_桿屋蓋體系的軸測圖 、第二體系形式的中心結構的連接關系軸測圖； 體系形式的中間結構與中心結構的連接關系軸測圖； 體系形式的圓形平面雙層索_桿屋蓋體系的軸測圖； 、第二體系形式的另一中心結構的連接關系軸測圖； 體系形式的中間結構與中心結構的連接關系軸測圖； 體系形式的橢圓形平面雙層索-桿屋蓋體系的軸測圖； 4本系形式的中心結構與過渡結構的連接關系軸測圖； 4 本系形式的圓形平面雙層索_桿屋蓋體系的軸測圖； 4 本系形式的另一中心結構與過渡結構的連接關系軸測圖；圖23為本發明第
圖24為本發明第
圖25為本發明第
圖26為本發明第
圖27為本發明第
圖28為本發明第
圖29為本發明第
圖30為本發明第
圖31為本發明第
圖32為本發明第
軸測圖；
圖33為本發明第一體系形式的橢圓形平面雙層索-桿屋蓋體系的軸測圖； 圖34(a)和圖34(b)分別為矩形平面和方形平面的內軸線示意圖； 圖35為本發明第一體系形式的相鄰內、外側子結構與另一過渡結構的連接關系
圖36為本發明第一、第二體系形式的邊界索_桿單元的連接關系軸測圖； 圖37為本發明第一體系形式的內邊緣結構的連接關系軸測圖； 圖38為本發明第一體系形式的斜軸向結構與中間結構的連接關系軸測圖； 圖39為本發明第一體系形式的中空矩形平面雙層索-桿屋蓋體系的軸測圖； 圖40為本發明第一體系形式的中空正方形平面雙層索_桿屋蓋體系的軸測圖； 圖41為本發明第一體系形式的矩形平面雙層索_桿屋蓋體系的軸測圖； 圖42為本發明第二體系形式的內邊緣結構的連接關系軸測圖； 圖43為本發明第二體系形式的斜軸向結構與中間結構的連接關系軸測圖； 圖44為本發明第二體系形式的中空矩形平面雙層索-桿屋蓋體系的軸測圖； 圖45為本發明第二體系形式的中空正方形平面雙層索_桿屋蓋體系的軸測圖； 圖46為本發明第二體系形式的矩形平面雙層索_桿屋蓋體系的軸測圖； 圖47為本發明第一、第二體系形式的另一中心結構的連接關系軸測圖； 圖48為本發明第一體系形式的正方形平面雙層索-桿屋蓋體系的軸測圖； 圖49為本發明第二體系形式的正方形平面雙層索-桿屋蓋體系的軸測圖。 圖50為本發明第二體系形式的另一矩形平面雙層索-桿屋蓋體系的軸測圖； 圖51為本發明第二體系形式的另一正方形平面雙層索_桿屋蓋體系的軸測圖； 圖52為本發明第二體系形式的另一中空矩形平面雙層索-桿屋蓋體系的軸測
圖53為本發明第二體系形式的另一中空正方形平面雙層索-桿屋蓋體系的軸測
具體實施例方式在以下各圖中，對于示出中間結構、邊緣結構和中心結構等的附圖，有如下定義 (1)以較粗的實線表示壓桿，以較細的實線表示拉索；(2)如無特殊說明，沿紙面向上的方 向為結構向內的方向，反之則為結構向外的方向；(3)桿單元編號前加s，索單元編號前加 c，節點編號前加η ； (4)對于層間斜桿，在斜桿前注明“第一”的，其指向均為從斜桿上層內 節點向外指向下層外節點；在斜桿前注明“第二”的，其指向均為從斜桿上層外節點向內指 向下內層節點。對于不同的結構形式，即中間結構、內外邊緣結構和中心結構，有如下說明(1) 中間結構中在上層及下層僅布置有拉索而無壓桿，壓桿僅分布在上、下層之間，屬于層間 桿；(2)中間結構和與之相連接的內、外邊緣結構組成子結構，當屋蓋體系包含多個子結構 或子中間結構時，最外側子結構的外邊緣結構或與最外側子中間結構相連接的外邊緣結構 為該屋蓋體系的外邊緣結構，最內側子結構的內邊緣結構或與最內側子中間結構相連接的 內邊緣結構為體系的內邊緣結構，各子結構/子中間結構之間都通過過渡結構連成一體， 中心結構用于中心封閉的體系；(3)內外邊緣結構和中心結構中，壓桿除了可能有層間桿，
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說明 書8/36頁
圖；
圖。即布置在上、下層之間外，在結構的上層和下層也可能布置有壓桿，即上層壓桿或下層壓 桿，這種布置方式可增加結構的整體剛度，使結構內力分布更均勻；(4)結構中拉索連續布 置、壓桿不連續布置，其傳力方式為受拉連續、受壓不連續。單元及節點編號由三部分組成(1)單元及節點編號中的第一個字母，如上述定 義，s代表桿單元，c代表索單元，η代表節點；(2)第二部分由數字組成，對于初次出現的單 元及節點采用新的編號，但對于不同的中間結構、內外邊緣結構或中心結構，該部分編號可 能相同，其區別在于第三部分；(3)第三部分由字母+數字組成，或由字母+數字+符號組 成，或空缺，它對應于不同的結構形式，隨結構形式的不同該部分也不同。在新的結構形式 中，對于再次出現的與初次描述相同類型的單元及節點，根據不同情況，可采用初次描述的 編號或增加上述空缺的第三部分，且對于不同位置，為便于說明，該相同類型的單元及節點 末位編號可能會有所不同。各結構形式的編號有兩種情況一種如中間結構單元2-1等，包括由“_”連接的兩 組數字，前一組數字對應于示出相應結構形式的附圖編號，以便于查找，而后一組數字則用 于對同類結構的不同形式加以區分。有時后一組數字之后會添加“‘”或“"”，用于表示特 別相似的結構形式；另一種如邊緣結構6等，僅包含一個數字，對應于示出相應結構形式的 附圖編號，以便于查找。應注意到，為了便于描述和限定，在各結構形式中僅示出了具有代表性的單元結 構及其與周圍單元的連接關系，而相應的說明和限定也是針對這樣的單元結構進行的。為 使圖面簡潔，在新的結構形式中，對于初次描述過的結構形式與該新的結構形式組合時，已 描述過的結構形式有時僅圖示部分單元，應理解為是初次描述時的單元間的拓撲關系。本 領域的技術人員能夠容易地根據具體的屋蓋體系設計需要，按照一定的規律來排布這些單 元結構，以形成所需要的結構形式。為便于理解，在結合附圖中所示的具體實施例描述上述單元結構時，經常采用“橫 向”、“縱向”及“環向”、“徑向”、“斜向”等表示方向的術語，但應予理解的是，應以寬泛的含 義來解釋這些方向。如本領域的技術人員可以理解的，在應用于各種具體結構時，“橫向”指 的是橫向于斜桿長度方向的斜桿分布方向，該斜桿分布方向可以在內外邊緣之間平行或不 平行于任一邊緣方向的延伸，“縱向”指的是大體沿著斜桿長度方向的斜桿設置方向，該斜 桿設置方向可以是從外邊緣指向內邊緣的任一方向。“環向”、“徑向”指各種圓形、橢圓形或 不規則閉合形狀中的廣義環向和徑向。同理，“斜向”指正方形、矩形或不規則閉合形狀中的 廣義的特定斜向。在對環向單元標注時，描述單元時指明其節點編號，但為了標注方便，單 元的標注有可能在無節點編號的單元上，應理解為包括同類型的有節點編號和無節點編號 的首尾相接的該圈環向單元。另外，關于本文中所用術語“相鄰”及“橫向相鄰”和“內外相鄰”，除了特別指明的 之外(如左側相鄰、右側相鄰、內側相鄰、外側相鄰等)，應理解為包括在兩側中的各側上的 相鄰。在編號時也是如此，為使圖面簡潔，僅對一側相鄰的單元及節點編號，應理解為包括 對另一側對應相鄰的單元及節點的描述；對于成對單元如成對斜桿和成對斜索，或多于兩 個的單元，僅對其中一個單元編號，應理解為包括對另外一個或另外多個單元的描述。在新的結構形式中，當包含初次描述過的結構形式或與初次描述過的結構形式組 合時，對于已描述過的結構形式，在圖中僅給出桿單元、壓力邊、拉力邊及節點等編號，單元
36間的拓撲關系可參見初次描述時的結構形式。當新的結構形式包含初次描述過的結構形式 時，為便于描述并結合結構特點，包含部分單元的命名可能會有所不同，如邊緣結構或中心 結構包含中間結構時，中間結構中的中間斜桿在邊緣結構中可能以相應的邊緣斜桿命名， 在中心結構中則可能以相應的中心斜桿命名，以下不再贅述。下面參照圖1-圖33、圖34-圖53描述本發明的第一、第二體系形式的雙層索-桿 屋蓋體系的一些較佳實施例。圖1為本發明的基本索-桿單元的連接關系軸測圖，包含沿一斜桿分布方向分布 而以一定間距彼此分離的多個斜桿，各斜桿的上、下端點確定該基本索-桿單元的上、下層 各節點的位置。這些斜桿包含有(1)第一斜桿sl，沿與該斜桿分布方向相交的一第一斜 桿方向設置，其內端點確定一上層內節點nl，其外端點確定一下層外節點n2 ； (2)第二斜桿 s2，沿與該斜桿分布方向相交的一第二斜桿方向設置，且與第一斜桿sl交替設置，其外端 點確定一上層外節點n3，其內端點確定一下層內節點n4。第一、第二斜桿沿該斜桿分布方 向交替排列布置，并且沿不同斜桿方向僅包含一根斜桿，可沿該斜桿分布方向依次布置多
個這樣的斜桿，使第一斜桿sl與第二斜桿s2彼此相鄰且各斜桿所沿斜桿方向彼此互不相 、-父。連接相鄰第一、第二斜桿的上、下層索包含有(1)第一上層索Cl，連接第一斜桿 sl的上層內節點nl及相鄰的第二斜桿s2的上層外節點n3 ； (2)第一下層索c2，連接第一 斜桿sl的下層外節點n2及相鄰的第二斜桿s2的下層內節點n4。圖2(a)和圖2(b)為本發明第一體系形式的中間結構單元2_1、2_2的連接關系軸 測圖。圖2(a)所示中間結構單元2-1包含兩個內外相鄰布置的圖1所示基本索-桿單 元，圖2(b)所示中間結構單元2-2包含多個由外向內相繼地內外相鄰布置的圖1所示基本 索-桿單元，分別用作中間結構單元。基本索-桿單元包含的第一、第二斜桿及第一上、下 層索分別用作中間第一、第二斜桿和中間第一上、下層索；且各外側中間結構單元中的外側 中間第一、第二斜桿與相鄰的內側中間結構單元中的內側中間第一、第二斜桿之間包含如 下組合及連接方式各外側中間第一斜桿都與相應內側中間第一斜桿沿同一中間第一斜桿 方向設置并內外相鄰且互不相交，各外側中間第二斜桿都與相應內側中間第二斜桿沿同一 中間第二斜桿方向設置并內外相鄰且互不相交。如圖2(a)所示，連接相鄰的內、外側中間斜桿的中間層間索包含有(1)中間第一 層間索c3a，連接外側中間第一斜桿slal的上層內節點nlal，及相鄰的內側中間第一斜桿 sla2的下層外節點n2a2 ； (2)中間第二層間索c4a，連接外側中間第二斜桿s2al的下層內 節點n4al，及相鄰的內側中間第二斜桿s2a2的上層外節點n3a2。連接相鄰的內、外側中間斜桿的中間上、下層索還包含有(1)中間第二上層索 c5a，連接外側中間第二斜桿s2al的上層外節點n3al及鄰近的內側中間第一斜桿sla2的 上層內節點nla2 ;(2)中間第二下層索c6a，連接外側中間第一斜桿slal的下層外節點 n2al及鄰近的內側中間第二斜桿s2a2的下層內節點n4a2。圖3(a)至圖3(c)為本發明第二體系形式的中間結構單元3_1至3_3的連接關系 軸測圖。圖3(a)所示中間結構單元3-1包含圖1所示基本索-桿單元，用作中間結構單元，其包含的第一、第二斜桿及第一上、下層索分別用作中間第一、第二斜桿和中間第一上、 下層索；中間結構單元3-1還增加了連接相鄰的中間第一、第二斜桿且呈鋸齒形分布的中 間層間索，包含有(1)中間第一層間索c3b，連接中間第一斜桿sib的下層外節點n2b及相 鄰的中間第二斜桿s2b的上層外節點n3b ;(2)中間第二層間索c4b，連接中間第一斜桿sib 的上層內節點nib及相鄰的中間第二斜桿s2b的下層內節點n4b。圖3(b)所示中間結構單元3-2包含兩個內外相接布置的圖3(a)所示中間結構單 元3-1，圖3(c)所示中間結構單元3-3包含多個相繼地內外相接布置的圖3(a)所示中間結 構單元3-1，且各外側中間結構單元中的外側中間第一、第二斜桿與相應內側中間結構單元 中的內側中間第一、第二斜桿之間包含如下組合及連接方式各外側中間第一斜桿的上層 內節點都與相應內側中間第二斜桿的上層外節點相接且二者沿同一中間斜桿方向呈鋸齒 形設置；各外側中間第二斜桿的下層內節點都與相應內側中間第一斜桿的下層外節點相接 且二者沿同一中間斜桿方向呈鋸齒形設置；相接的各內、外側中間第一、第二斜桿都在其相 接的節點處共用連接相應節點的中間層間索。圖4(a)至圖4(p)分別為本發明第二體系形式的邊緣結構4_1至4_8與圖3 (b) 所示中間結構單元3-2的連接關系軸測圖。這里中間結構單元中的斜桿僅包含內、外側中 間第一、第二斜桿；邊緣結構包含多個邊緣斜桿及邊緣壓力邊，各邊緣斜桿都與位于中間結 構端部的端部中間斜桿即端部內、外側中間第一、第二斜桿相鄰或相接，各邊緣壓力邊都包 含首尾連接的多根壓桿。這里僅以邊緣壓力邊為例說明，根據實際需要，也可將邊緣壓力邊 替換為邊緣拉力邊或拉壓邊，各邊緣拉力邊都包含首尾連接的多根拉索，各邊緣拉壓邊都 包含首尾連接的多根壓桿和拉索。如圖4(a)所示，邊緣結構4-1包含的邊緣斜桿有沿中間結構端部設置的邊緣中 部第一斜桿s3c，其內端點與端部外側中間第一斜桿slcl的上層內節點nlc相接，其外端點 確定一下層外節點n5c。連接邊緣斜桿及相鄰的端部中間斜桿的邊緣索包含有(1)邊緣成對層間索c5c， 一端都連接邊緣中部第一斜桿s3c的下層外節點n5c，另一端分別連接相鄰的端部外側中 間第二斜桿s2cl的上層外節點n3cl及端部內側中間第一斜桿slc2的上層內節點n3c2 ； (2)邊緣下層索c6c，連接邊緣中部第一斜桿s3c的下層外節點n5c及相鄰的端部外側中間 第二斜桿s2cl的下層內節點n4c。如圖4(b)所示，邊緣結構4-1還包含連接邊緣斜桿及中間斜桿相鄰節點的多個邊 緣壓力邊，包含有(1)邊緣上層壓力邊s4c，依次連接相鄰的外側中間第二斜桿的上層外 節點及內側中間第一斜桿的上層內節點；(2)邊緣下層壓力邊s5c，依次連接相鄰的外側中 間第一斜桿的下層外節點、邊緣中部第一斜桿s3c的下層外節點和內側中間第二斜桿的下 層內節點。如圖4(c)所示，邊緣結構4-2包含的邊緣斜桿有沿中間結構端部設置的邊緣中 部第二斜桿s6c，其內端點與端部外側中間第二斜桿s2cl的下層內節點n4c相接，其外端點 確定一上層外節點n6c。連接邊緣斜桿及相鄰的端部中間斜桿的邊緣索包含有(1)邊緣成對層間索c7c， 一端都連接邊緣中部第二斜桿s6c的上層外節點n6c，另一端分別連接相鄰的端部外側中 間第一斜桿slcl的下層外節點n2cl及端部內側中間第二斜桿s2c2的下層內節點n2c2 ；(2)邊緣上層索c8c，連接邊緣中部第二斜桿s6c的上層外節點n6c及相鄰的端部外側中間 第一斜桿slcl的上層內節點nlc。如圖4(d)所示，邊緣結構4-2還包含連接邊緣斜桿及中間斜桿相鄰節點的多個邊 緣壓力邊，包含有(1)邊緣上層壓力邊s7c，依次連接相鄰的外側中間第二斜桿的上層外 節點、邊緣中部第二斜桿s6c的上層外節點和內側中間第一斜桿的上層內節點；(2)邊緣下 層壓力邊s8c，依次連接相鄰的外側中間第一斜桿的下層外節點及內側中間第二斜桿的下 層內節點。如圖4(e)所示，邊緣結構4-3包含的邊緣斜桿有(1)沿中間結構端部設置的邊 緣中部第一斜桿s3c，其內端點與端部外側中間第一斜桿slcl的上層節點nlc相接，其外端 點確定一下層外節點n5c ； (2)沿中間結構端部設置的邊緣內側第一斜桿s9c，其內端點確 定一上層內節點n7c，其外端點確定一下層外節點n8c。連接邊緣斜桿及相鄰的端部中間斜桿的邊緣索包含有(1)邊緣第一成對層間索 c5c，一端都連接邊緣中部第一斜桿s3c的下層外節點n5c，另一端分別連接相鄰的端部外 側中間第二斜桿s2cl的上層外節點n3cl及端部內側中間第一斜桿slc2的上層內節點 n3c2 ； (2)邊緣第二層間索c9c，連接邊緣內側第一斜桿s9c的上層內節點n7c及相鄰的端 部內側中間第二斜桿s2c2的下層內節點n2c2 ； (3)邊緣第三層間索clOc，連接邊緣內側第 一斜桿s9c的下層外節點n8c及相鄰的端部內側中間第一斜桿slc2的上層內節點n3c2 ； (4)邊緣上層索cllc，連接邊緣內側第一斜桿s9c的上層內節點n7c及相鄰的端部內側中 間第二斜桿s2c2的上層外節點nlc ； (5)邊緣第一下層索c6c，連接邊緣中部第一斜桿s3c 的下層外節點n5c及相鄰的端部外側中間第二斜桿s2cl的下層內節點n4c ； (6)邊緣第二 成對下層索cl2c，一端都連接邊緣內側第一斜桿s9c的下層外節點n8c，另一端分別相鄰的 連接端部內側中間第一斜桿slc2的下層外節點n4c及端部內側中間第二斜桿s2c2的下層 內節點n2c2。如圖4 (f)所示，邊緣結構4-3還包含連接邊緣斜桿及中間斜桿相鄰節點的多個邊 緣壓力邊，包含有(1)邊緣上層壓力邊slOc，依次連接相鄰的外側中間第二斜桿的上層外 節點、端部內側中間第一斜桿的上層內節點、邊緣內側第一斜桿s9c的上層內節點和內側 中間第一斜桿的上層內節點；(2)邊緣下層壓力邊sllcl，依次連接相鄰的外側中間第一斜 桿的下層外節點、邊緣中部第一斜桿s3c的下層外節點和邊緣內側第一斜桿s9c的下層外 節點；邊緣下層壓力邊sllc2，依次連接相鄰的內側中間第二斜桿的下層內節點。如圖4(g)所示，邊緣結構4-4包含的邊緣斜桿有(1)沿中間結構端部設置的邊 緣中部第二斜桿s6c，其內端點與端部外側中間第二斜桿s2cl的下層內節點n4c相接，其外 端點確定一上層外節點n6c ;(2)沿中間結構端部設置的邊緣內側第二斜桿sl2c，其外端點 確定一上層外節點n9c，其內端點確定一下層內節點nlOc。連接邊緣斜桿及相鄰的端部中間斜桿的邊緣索包含有(1)邊緣第一成對層間索 c7c，一端都連接邊緣中部第二斜桿s6c的上層外節點n6c，另一端分別連接相鄰的端部外 側中間第一斜桿slcl的下層外節點n2cl及端部內側中間第二斜桿s2c2的下層內節點 n2c2 ； (2)邊緣第二層間索cl3c，連接邊緣內側第二斜桿sl2c的下層內節點nlOc及相鄰 的端部內側中間第一斜桿slc2的上層內節點n3c2 ； (3)邊緣第三層間索cl4c，連接邊緣內 側第二斜桿sl2c的上層外節點n9c及相鄰的端部內側中間第二斜桿s2c2的下層內節點n2c2 ； (4)邊緣第一上層索c8c，連接邊緣中部第二斜桿s6c的上層外節點n6c及相鄰的端 部外側中間第一斜桿slcl的上層內節點nlc;(5)邊緣第二成對上層索cl5c，一端都連接 邊緣內側第二斜桿sl2c的上層外節點n9c，另一端分別連接相鄰的端部內側中間第二斜桿 s2c2的上層外節點nlc及端部內側中間第一斜桿slc2的上層內節點n3c2 ； (6)邊緣下層 索cl6c，連接邊緣內側第二斜桿sl2c的下層內節點nlOc及相鄰的端部內側中間第一斜桿 slc2的下層外節點n4c。如圖4 (h)所示，邊緣結構4-4還包含連接邊緣斜桿及中間斜桿相鄰節點的多個邊 緣壓力邊，包含有(1)邊緣上層壓力邊sl3cl，依次連接相鄰的外側中間第二斜桿的上層 外節點，邊緣中部第二斜桿s6c的上層外節點和邊緣內側第二斜桿sl2c的上層外節點；邊 緣上層壓力邊sl3c2，依次連接相鄰的內側中間第一斜桿的上層內節點；(2)邊緣下層壓力 邊sl4c，依次連接相鄰的外側中間第一斜桿的下層外節點、端部內側中間第二斜桿的下層 內節點、邊緣內側第二斜桿sl2c的下層內節點和內側中間第二斜桿的下層內節點。如圖4(i)所示，邊緣結構4-5包含的邊緣斜桿有(1)沿中間結構端部設置的邊 緣中部第一斜桿s3c，其內端點與端部外側中間第一斜桿slcl的上層節點nlc相接，其外端 點確定一下層外節點n5c ； (2)沿中間結構端部設置的邊緣內側第一斜桿s9c，其內端點確 定一上層內節點n7c，其外端點確定一下層外節點n8c ;(3)沿中間結構端部設置的邊緣外 側第一斜桿sl5c，其內端點確定一上層內節點nllc，其外端點確定一下層外節點nl2c。連接邊緣斜桿及相鄰端部中間斜桿的邊緣索包含有(1)邊緣第一成對層間索 c5c，一端都連接邊緣中部第一斜桿s3c的下層外節點n5c，另一端分別連接相鄰的端部外 側中間第二斜桿s2cl的上層外節點n3cl及端部內側中間第一斜桿slc2的上層內節點 n3c2 ； (2)邊緣第二層間索c9c，連接邊緣內側第一斜桿s9c的上層內節點n7c及相鄰的端 部內側中間第二斜桿s2c2的下層內節點n2c2 ； (3)邊緣第三層間索clOc，連接邊緣內側第 一斜桿s9c的下層外節點n8c及相鄰的端部內側中間第一斜桿slc2的上層內節點n3c2 ； (4)邊緣第四層間索cl7c，連接邊緣外側第一斜桿sl5c的上層內節點nllc及相鄰的端部 外側中間第一斜桿slcl的下層外節點n2cl ； (5)邊緣第五層間索cl8c，連接邊緣外側第一 斜桿sl5c的下層外節點nl2c及相鄰的端部外側中間第二斜桿s2cl的上層外節點n3cl ； (6)邊緣第一上層索cllc，連接邊緣內側第一斜桿s9c的上層內節點n7c及相鄰的端部內 側中間第二斜桿s2c2的上層外節點nlc ； (7)邊緣第二上層索cl9c，連接邊緣外側第一斜 桿sl5c的上層內節點nllc及相鄰的端部外側中間第一斜桿slcl的上層內節點nlc ；⑶ 邊緣第一下層索c6c，連接邊緣中部第一斜桿s3c的下層外節點n5c及相鄰的端部外側中間 第二斜桿s2cl的下層內節點n4c ;(9)邊緣第二成對下層索c20c，一端分別連接鄰近的邊 緣內側第一斜桿s9c的下層外節點n8c和邊緣外側第一斜桿sl5c的下層外節點nl2c，另一 端都連接相鄰的端部外側中間第二斜桿s2cl的下層內節點n4c。如圖4 (j)所示，邊緣結構4-5還包含連接邊緣斜桿及中間斜桿相鄰節點的多個邊 緣壓力邊，包含有(1)邊緣上層壓力邊sl6c，依次連接相鄰的外側中間第二斜桿的上層外 節點、邊緣外側第一斜桿sl5c的上層外節點、端部外側中間第二斜桿的上層外節點、端部 內側中間第一斜桿的上層內節點、邊緣內側第一斜桿s9c的上層內節點和內側中間第一斜 桿的上層內節點；(2)邊緣下層壓力邊sl7cl，依次連接相鄰的外側中間第一斜桿的下層外 節點；邊緣下層壓力邊sl7c2，依次連接相鄰的內側中間第二斜桿的下層內節點；邊緣下層
40外壓力邊sl7c3，依次連接相鄰的邊緣外側第一斜桿sl5c的下層外節點nl2c、邊緣中部第 一斜桿s3c的下層外節點n5c及邊緣內側第一斜桿s9c的下層外節點n8c。如圖4(k)所示，邊緣結構4-6包含的邊緣斜桿有(1)沿中間結構端部設置的邊 緣中部第二斜桿s6c，其內端點與端部外側中間第二斜桿s2cl的下層內節點n4c相接，其外 端點確定一上層外節點n6c ;(2)沿中間結構端部設置的邊緣內側第二斜桿sl2c，其外端點 確定一上層外節點n9c，其內端點確定一下層內節點nlOc ;(3)沿中間結構端部設置的邊緣 外側第二斜桿sl8c，其外端點確定一上層外節點nl3c，其內端點確定一下層內節點nl4c。連接邊緣斜桿及相鄰端部中間斜桿的邊緣索包含有(1)邊緣第一成對層間索 c7c，一端都連接邊緣中部第二斜桿s6c的上層外節點n6c，另一端分別連接相鄰的端部外 側中間第一斜桿slcl的下層外節點n2cl及端部內側中間第二斜桿s2c2的下層內節點 n2c2 ； (2)邊緣第二層間索cl3c，連接邊緣內側第二斜桿sl2c的下層內節點nlOc及相鄰 的端部內側中間第一斜桿slc2的上層內節點n3c2 ;(3)邊緣第三層間索cl4c，連接邊緣內 側第二斜桿sl2c的上層外節點n9c及相鄰的端部內側中間第二斜桿s2c2的下層內節點 n2c2 ； (4)邊緣第四層間索c21c，連接邊緣外側第二斜桿sl8c的下層內節點nl4c及相鄰 的端部外側中間第二斜桿s2cl的上層外節點n3cl ； (5)邊緣第五層間索c22c，連接邊緣外 側第二斜桿sl8c的上層外節點nl3c及相鄰的端部外側中間第一斜桿slcl的下層外節點 n2cl ； (6)邊緣第一上層索c8c，連接邊緣中部第二斜桿s6c的上層外節點n6c及相鄰的端 部外側中間第一斜桿slcl的上層內節點nlc;(7)邊緣第二成對上層索c23c，一端分別連 接鄰近的邊緣內側第二斜桿sl2c的上層外節點n9c和邊緣外側第二斜桿sl8c的上層外節 點nl3c，另一端都連接相鄰的外側中間第一斜桿slcl的上層內節點nlc;(8)邊緣第一下 層索cl6c，連接邊緣內側第二斜桿sl2c的下層內節點nlOc及相鄰的端部內側中間第一斜 桿slc2的下層外節點n4c ； (2)邊緣第二下層索c24c，連接邊緣外側第二斜桿sl8c的下層 內節點nl4c及相鄰的端部外側中間第二斜桿s2cl的下層內節點n4c。如圖4(1)所示，邊緣結構4-6還包含連接邊緣斜桿及中間斜桿相鄰節點的多個邊 緣壓力邊，包含有(1)邊緣上層壓力邊sl9cl，依次連接相鄰的外側中間第二斜桿的上層 外節點；邊緣上層壓力邊sl9c2，依次連接相鄰的內側中間第一斜桿的上層內節點；邊緣上 層壓力邊sl9c3，依次連接相鄰的邊緣外側第二斜桿sl8c、邊緣中部第二斜桿s6c和邊緣內 側第二斜桿sl2c的上層外節點；(2)邊緣下層壓力邊s20c，依次連接相鄰的外側中間第一 斜桿的下層外節點、邊緣外側第二斜桿sl8c的下層內節點、端部外側中間第一斜桿的下層 外節點、端部內側中間第二斜桿的下層內節點、邊緣內側第二斜桿sl2c的下層內節點及內 側中間第二斜桿的下層內節點。邊緣結構4-7如圖4 (m)及圖4 (η)所示，包含圖4 (i)及圖4 (j)所示邊緣結構4-5， 且增加了 (1)邊緣第三下層索c25c，連接邊緣內側第一斜桿s9c的下層外節點n8c及相鄰 的端部內側中間第二斜桿s2c2的下層內節點n2c2 ； (2)邊緣第四下層索c26c，連接邊緣外 側第一斜桿sl5c的下層外節點nl2c及相鄰的端部外側中間第一斜桿slcl的下層外節點 n2cl ο邊緣結構4-8如圖4 (ο)及圖4 (ρ)所示，包含圖4 (k)及圖4 (1)所示邊緣結構4_6， 且增加了 (1)邊緣第三上層索c27c，連接邊緣內側第二斜桿sl2c的上層外節點n9c及相 鄰的端部內側中間第一斜桿slc2的上層內節點n3c2 ;(2)邊緣第四上層索c28c，連接邊緣
41外側第二斜桿sl8c的上層外節點nl3c及相鄰的端部外側中間第二斜桿s2cl的上層外節 點 n3clο邊緣結構4-1與4-2、4-3與4_4、4_5與4_6、4_7與4_8互為等效方式，它們均可 用于與中間結構的連接。圖5為本發明第二體系形式的雙層索-桿拱形結構的軸測圖。該拱形結構的平面 投影圖呈長條矩形，該長條矩形包含內外兩個長邊和兩個短邊。該拱形結構包括(1)中間 結構由圖3(b)所示中間結構單元3-2組成；(2)邊緣結構包含圖4(b)所示邊緣結構4-1并 位于矩形長邊的兩端部，其中的邊緣上、下層壓力邊均各自閉合為邊緣上、下層壓力周邊。 圖5所示雙層索_桿拱形結構中的邊緣結構4-1也可由圖4(d)所示邊緣結構4-2等效替 代。圖6為本發明第一體系形式的外邊緣結構6與圖2所示中間結構的連接關系軸測 圖。這里中間結構僅以圖2(a)所示中間結構單元2-1為例說明，也可采用圖2(b)所示中 間結構單元2-2。外邊緣結構6包含圖6(b)所示外邊緣索_桿單元6，圖6 (a)所示為外邊緣索-桿 單元6的外邊緣層間斜桿及相關外邊緣索。如圖6(a)、圖6(b)所示，外邊緣索-桿單元6 包含多對及多個外邊緣斜桿，沿一外邊緣延伸方向分布且以一定間距彼此分離，各外邊緣 斜桿的上、下端點確定上、下層各節點的位置，包含有(1)外邊緣第一成對斜桿s3d，沿相 應中間第一斜桿方向方向設置且在該方向僅包含一對外邊緣斜桿，其在內端點處相交，確 定一上層內節點n5d，其外端點確定兩個下層外節點n6dl、n6d2 ； (2)外邊緣第二成對斜桿 s4d，與外邊緣第一成對斜桿s3d沿外邊緣延伸方向交替設置并彼此相鄰，沿相應中間第二 斜桿方向設置且在該方向僅包含一對外邊緣斜桿，其在內端點處相交，確定一下層內節點 n7d，其外端點確定兩個上層外節點n8dl、n8d2 ； (3)外邊緣第一斜桿s5d，位于外邊緣第二 成對斜桿s4d的兩根斜桿之間并沿其所沿的中間第二斜桿方向設置且在該方向僅包含一 根外邊緣斜桿，其內端點確定一上層內節點n9d，其外端點確定一下層外節點n6d3 ； (4)外 邊緣第二斜桿s6d，位于外邊緣第一成對斜桿s3d的兩根斜桿之間并沿其所沿的中間第一 斜桿方向設置且在該方向僅包含一根外邊緣斜桿，其內端點確定一下層內節點nlOd，其外 端點確定一上層外節點n8d3。連接相鄰外邊緣斜桿的外邊緣層間索包含有(1)外邊緣第一層間索c7d，連接外 邊緣第一成對斜桿s3d的上層內節點n5d，及位于其間的外邊緣第二斜桿s6d的下層內節 點nlOd ； (2)外邊緣第二層間索c8d，連接外邊緣第二成對斜桿s4d的下層內節點n7d，及位 于其間的外邊緣第一斜桿s5d的上層內節點n9d ； (3)外邊緣第三層間索c9d，連接外邊緣 第一斜桿s5d的上層內節點n9d，及相鄰的外邊緣第一成對斜桿s3d中鄰近斜桿的下層外 節點n6d2 ;(4)外邊緣第四層間索clOd，連接外邊緣第二斜桿s6d的下層內節點nlOd，及相 鄰的外邊緣第二成對斜桿s4d中鄰近斜桿的上層外節點n8d2 ； (5)外邊緣第五成對層間索 clld，一端分別連接外邊緣第一成對斜桿s3d的下層外節點n6dl、n6d2，另一端都連接位于 其間的外邊緣第二斜桿s6d的上層外節點n8d3 ； (6)外邊緣第六成對層間索cl2d，一端分 別連接外邊緣第二成對斜桿s4d的上層外節點n8dl、n8d2,另一端都連接位于其間的外邊 緣第一斜桿s5d的下層外節點n6d3。連接相鄰外邊緣斜桿的外邊緣上、下層索包含有(1)外邊緣第一上層索cl3d，連接外邊緣第一成對斜桿s3d的上層內節點n5d，及相鄰的外邊緣第二成對斜桿s4d中鄰近斜 桿的上層外節點n8d2 ； (2)外邊緣第二上層索cl4d，連接外邊緣第一成對斜桿s3d的上層 內節點n5d，及位于其間的外邊緣第二斜桿s6d的上層外節點n8d3 ； (3)外邊緣第三成對上 層索cl5d，一端分別連接外邊緣第二成對斜桿s4d的上層外節點n8dl、n8d2，另一端都連接 位于其間的外邊緣第一斜桿s5d的上層內節點n9d ； (4)外邊緣第一下層索cl6d，連接外邊 緣第二成對斜桿s4d的下層內節點n7d，及相鄰的外邊緣第一成對斜桿s3d中鄰近斜桿的 下層外節點n6d2 ； (5)外邊緣第二下層索cl7d，連接外邊緣第二成對斜桿s4d的下層內節 點n7d，及位于其間的外邊緣第一斜桿s5d的下層外節點n6d3 ； (6)外邊緣第三成對下層索 cl8d，一端分別連接外邊緣第一成對斜桿s3d的下層外節點n6dl、n6d2，另一端都連接位于 其間的外邊緣第二斜桿s6d的下層內節點nlOd。如圖6(b)所示，外邊緣索-桿單元6位于中間結構中最外側中間結構單元的外 側，最外側中間結構單元中的中間斜桿為中間結構的最外側中間斜桿即分別為最外側中 間第一、第二斜桿。外邊緣索_桿單元6還包含連接外邊緣斜桿與最外側中間斜桿的外邊 緣索，包含有(1)外邊緣第七層間索cl9d，連接最外側中間第一斜桿slal的下層外節點 n2al，及沿該中間斜桿方向設置且外側相鄰的外邊緣第一成對斜桿s3d的上層內節點n5d ； (2)外邊緣第八層間索c20d，連接最外側中間第二斜桿s2al的上層外節點n3al，及沿該中 間斜桿方向設置且外側相鄰的外邊緣第二成對斜桿s4d的下層內節點n7d ;(3)外邊緣第四 上層索c21d，連接最外側中間第一斜桿slal的上層內節點nlal，及鄰近的外邊緣第二成對 斜桿s4d中鄰近斜桿的上層外節點n8d2 ； (4)外邊緣第四下層索c22d，連接最外側中間第 二斜桿s2al的下層內節點n4al，及鄰近的外邊緣第一成對斜桿s3d中鄰近斜桿的下層外節 點 n6d2。外邊緣索-桿單元6還包含多個外邊緣壓力邊，分別連接外邊緣斜桿的相鄰外節 點，各外邊緣壓力邊都包含首尾連接的多根壓桿，包含有(1)外邊緣上層壓力邊s7d，依次 連接相鄰的外邊緣第二成對斜桿s4d的上層外節點n8dl、ri8d2，及外邊緣第二斜桿s6d的 上層外節點n8d3 ； (2)外邊緣下層壓力邊s8d，依次連接相鄰的外邊緣第一成對斜桿s3d的 下層外節點n6dl、ri6d2，及外邊緣第一斜桿s5d的下層外節點n6d3。這里僅以外邊緣壓力 邊為例說明，根據實際需要，也可將外邊緣壓力邊替換為外邊緣拉力邊或拉壓邊，各外邊緣 拉力邊都包含首尾連接的多根拉索，各外邊緣拉壓邊都包含首尾連接的多根壓桿和拉索。外邊緣結構6可用作屋蓋體系的外邊緣結構，或與如下所述的其它結構形式組合 使用，既起到調節結構疏密的過渡作用，又可改善屋蓋體系的內力分布。圖7為本發明第一體系形式的內邊緣結構7與圖2所示中間結構的連接關系軸測 圖。這里中間結構僅以圖2(a)所示中間結構單元2-1為例說明，也可采用圖2(b)所示中 間結構單元2-2。內邊緣結構7包含圖7(b)所示內邊緣索_桿單元7，圖7(a)所示為內邊緣索-桿 單元7的內邊緣層間斜桿及相關內邊緣索。如圖7(a)、圖7(b)所示，內邊緣索-桿單元7 包含多對及多個內邊緣斜桿，沿一內邊緣延伸方向分布且以一定間距彼此分離，各內邊緣 斜桿的上、下端點確定上、下層各節點的位置，包含有(1)內邊緣第一成對斜桿s9e，沿相 應中間第一斜桿方向設置且在該方向僅包含一對內邊緣斜桿，其在外端點處相交，確定一 下層外節點nlle，其內端點確定兩個上層內節點n12el、n12e2 ;(2)內邊緣第二成對斜桿slOe，與內邊緣第一成對斜桿s9e沿內邊緣延伸方向交替設置并彼此相鄰，沿相應中間第 二斜桿方向設置且在該方向僅包含一對內邊緣斜桿，其在外端點處相交，確定一上層外節 點nl3e，其內端點確定兩個下層內節點n14el、n14e2 ;(3)內邊緣第一斜桿slle，位于內 邊緣第二成對斜桿SlOe的兩根斜桿之間并沿其所沿的中間第二斜桿方向設置且在該方向 僅包含一根內邊緣斜桿，其內端點確定一上層內節點nl2e3，其外端點確定一下層外節點 nl5e;(4)內邊緣第二斜桿sl2e，位于內邊緣第一成對斜桿s9e的兩根斜桿之間并沿其所沿 的中間第一斜桿方向設置且在該方向僅包含一根內邊緣斜桿，其內端點確定一下層內節點 nl4e3，其外端點確定一上層外節點nl6e。連接相鄰內邊緣斜桿的內邊緣層間索包含有(1)內邊緣第一層間索c23e，連接 內邊緣第一成對斜桿s9e的下層外節點nlle，及位于其間的內邊緣第二斜桿sl2e的上 層外節點nl6e ； (2)內邊緣第二層間索c24e，連接內邊緣第二成對斜桿slOe的上層外節 點nl3e，及位于其間的內邊緣第一斜桿slle的下層外節點nl5e ； (3)內邊緣第三層間索 c25e，連接內邊緣第一斜桿slle的下層外節點nl5e，及相鄰的內邊緣第一成對斜桿s9e中 鄰近斜桿的上層內節點nl2e2 ； (4)內邊緣第四層間索c26e，連接內邊緣第二斜桿sl2e的 上層外節點nl6e，及相鄰的內邊緣第二成對斜桿slOe中鄰近斜桿的下層內節點nl4e2 ； (5) 內邊緣第五成對層間索c27e，一端分別連接內邊緣第一成對斜桿s9e的上層內節點nl2el、 nl2e2，另一端都連接位于其間的內邊緣第二斜桿sl2e的下層內節點nl4e3 ； (6)內邊緣第 六成對層間索c28e，一端分別連接內邊緣第二成對斜桿slOe的下層內節點nl4el、nl4e2, 另一端都連接位于其間的內邊緣第一斜桿slle的上層內節點nl2e3。連接相鄰內邊緣斜桿的內邊緣上、下層索包含有(1)內邊緣第一上層索c29e，連 接內邊緣第二成對斜桿slOe的上層外節點nl3e，及相鄰的內邊緣第一成對斜桿s9e中鄰近 斜桿的上層內節點nl2e2 ;(2)內邊緣第二上層索c30e，連接內邊緣第二成對斜桿slOe的 上層外節點nl3e，及位于其間的內邊緣第一斜桿slle的上層內節點nl2e3 ； (3)內邊緣第 三成對上層索c31e，一端分別連接內邊緣第一成對斜桿s9e的上層內節點nl2el、nl2e2, 另一端都連接位于其間的內邊緣第二斜桿sl2e的上層外節點nl6e ； (4)內邊緣第一下層 索c32e，連接內邊緣第一成對斜桿s9e的下層外節點nlle，及相鄰的內邊緣第二成對斜桿 slOe中鄰近斜桿的下層內節點nl4e2 ;(5)內邊緣第二下層索c33e，連接內邊緣第一成對斜 桿s9e的下層外節點nlle，及位于其間的內邊緣第二斜桿sl2e的下層內節點nl4e3;(6)內 邊緣第三成對下層索c34e，一端分別連接內邊緣第二成對斜桿slOe的下層內節點nl4el、 nl4e2，另一端都連接位于其間的內邊緣第一斜桿slle的下層外節點nl5e。如圖7(b)所示，內邊緣索-桿單元7位于中間結構中最內側中間結構單元的內 側，最內側中間結構單元中的中間斜桿為中間結構的最內側中間斜桿即分別為最內側中 間第一、第二斜桿。內邊緣索-桿單元7還包含連接內邊緣斜桿與最內側中間斜桿的內 邊緣索，包含有(1)內邊緣第七層間索c35e，連接最內側中間第一斜桿sla2的上層內節 點nla2，及沿該中間斜桿方向設置且內側相鄰的內邊緣第一成對斜桿s9e的下層外節點 nlle ； (2)內邊緣第八層間索c36e，連接最內側中間第二斜桿s2a2的下層內節點n4a2，及 沿該中間斜桿方向設置且內側相鄰的內邊緣第二成對斜桿slOe的上層外節點nl3e ;(3)內 邊緣第四上層索c37e，連接最內側中間第二斜桿s2a2的上層外節點n3a2，及鄰近的內邊緣 第一成對斜桿s9e中鄰近斜桿的上層內節點nl2e2 ； (4)內邊緣第四下層索c38e，連接最內
44側中間第一斜桿sla2的下層外節點n2a2，及鄰近的內邊緣第二成對斜桿slOe中鄰近斜桿 的下層內節點nl4e2。內邊緣索-桿單元7還包含多個內邊緣壓力邊，分別連接內邊緣斜桿的相鄰內 節點，各內邊緣壓力邊都包含首尾連接的多根壓桿，包含有(1)內邊緣上層壓力邊sl3e， 依次連接相鄰的內邊緣第一成對斜桿s9e的上層內節點nl2el、nl2e2，及內邊緣第一斜桿 slle的上層內節點nl2e3 ;(2)內邊緣下層壓力邊sl4e，依次連接相鄰的內邊緣第二成對斜 桿slOe的下層內節點nl4el、n14e2，及內邊緣第二斜桿sl2e的下層內節點nl4e3。這里僅 以內邊緣壓力邊為例說明，根據實際需要，也可將內邊緣壓力邊替換為內邊緣拉力邊或拉 壓邊，各內邊緣拉力邊都包含首尾連接的多根拉索，各內邊緣拉壓邊都包含首尾連接的多 根壓桿和拉索。內邊緣結構7可用作屋蓋體系的內邊緣結構，或與如下所述的其它結構形式組合 使用，既起到調節結構疏密的過渡作用，又可改善屋蓋體系的內力分布。圖8為本發明第一體系形式的橢圓環形平面雙層索_桿屋蓋體系的軸測圖，圖9 為本發明第一體系形式的圓環形平面雙層索-桿屋蓋體系的軸測圖。在這兩種屋蓋體系的 上層，僅在環形空間覆蓋屋面材料，環形中央分別為橢圓形、圓形大開孔。這種屋蓋體系適 用于露天體育場的建設，觀眾席上方架設防雨棚，運動場上方為露天開放式。圖中所示屋蓋 體系包括(1)中間結構均由圖2所示中間結構單元組成；(2)外邊緣結構均由圖6(b)所 示外邊緣索_桿單元6組成；(3)內邊緣結構均由圖7 (b)所示內邊緣索-桿單元7組成； (4)各中間斜桿及內、外邊緣斜桿均沿橢圓環向或圓環向分布，且內、外邊緣結構中各邊緣 上、下層壓力邊均各自閉合為邊緣上、下層壓力環。圖10為本發明第一體系形式的內邊緣結構10的連接關系軸測圖。內邊緣結構 10包含圖7(b)所示內邊緣結構7，用作體系的內邊緣外側結構，其包含的內邊緣斜桿、索及 壓力邊分別用作內邊緣外側斜桿、索及外壓力邊；在內邊緣外壓力邊之內，體系的內邊緣結 構還包含內邊緣內側索_桿單元，包含圖6 (a)所示外邊緣索-桿單元6中的(1)外邊緣 第一成對斜桿s3d、外邊緣第二成對斜桿s4d、外邊緣第一斜桿s5d和外邊緣第二斜桿s6d ； (2)外邊緣第一層間索c7d、外邊緣第二層間索c8d ； (3)外邊緣第一上層索cl3d、外邊緣第 二上層索cl4d和外邊緣第三成對上層索cl5d ； (4)外邊緣第一下層索cl6d、外邊緣第二下 層索cl7d和外邊緣第三成對下層索cl8d ；它們分別用作內邊緣結構10的相應內邊緣內側 斜桿、索且沿內邊緣外壓力邊的延伸方向分布，且與內邊緣外側斜桿包含如下連接方式各 內邊緣內側第一成對斜桿的下層外節點分別與相應內邊緣外側第二成對斜桿下層內節點 相接且二者沿同一斜桿方向設置；各內邊緣內側第二成對斜桿的上層外節點分別與相應內 邊緣外側第一成對斜桿的上層內節點相接且二者沿同一斜桿方向設置；各內邊緣內側第一 斜桿的下層外節點分別與相應內邊緣外側第二斜桿的下層內節點相接且二者沿同一斜桿 方向設置；各內邊緣內側第二斜桿的上層外節點分別與相應內邊緣外側第一斜桿的上層內 節點相接且二者沿同一斜桿方向設置。圖中僅給出桿單元、節點和部分索單元編號，及新增 單元編號。內邊緣內側索-桿單元還包含多個內邊緣內拉力邊，分別連接相鄰的內邊緣內側 斜桿的內節點，各內拉力邊都包含首尾連接的多根拉索，包含有(1)內邊緣上層內拉力邊 c39f，依次連接相鄰的內邊緣內側第一成對斜桿s3d及內邊緣內側第一斜桿s5d的上層內
45節點n5d、n9d ； (2)內邊緣下層內拉力邊c40f，依次連接相鄰的內邊緣內側第二成對斜桿 s4d及內邊緣內側第二斜桿s6d的下層內節點n7d、nl0do這里僅以內邊緣內拉力邊為例 說明，根據實際需要，內邊緣上層內拉力邊c39f及下層內拉力邊c40f也可由相應的內邊緣 上、下層內壓力邊或拉壓邊來替代，各內邊緣內壓力邊都包含首尾連接的多根壓桿，各內邊 緣內拉壓邊都包含首尾連接的多根壓桿和拉索。圖11為本發明第一體系形式的內邊緣結構11的連接關系軸測圖，包含圖10所示 內邊緣結構10，并增加了 內邊緣內側第三層間索c41g，連接內邊緣結構10中相鄰的內邊 緣內側第一成對斜桿s3d的上層內節點n5d和內邊緣內側第二成對斜桿s4d的下層內節點 n7d。內邊緣結構11可用作中心開孔的屋蓋體系的內邊緣結構。圖12為本發明第一體系形式的內邊緣結構12的連接關系軸測圖。內邊緣結構12 包含圖7(b)所示內邊緣結構7，用作體系的內邊緣外側結構，其包含的內邊緣斜桿、索及壓 力邊分別用作內邊緣外側斜桿、索及外壓力邊；在內邊緣外壓力邊之內，體系的內邊緣結構 還包含圖12(a)所示的內邊緣內側索-桿單元，它包含圖1所示基本索-桿單元且其包含的 第一、第二斜桿及第一上、下層索分別用作體系的內邊緣內側第一、第二斜桿及上、下層索， 且還包含(1)內邊緣內側層間索c42h，連接內邊緣內側第一斜桿slh的上層內節點nlhl 及相鄰的內邊緣內側第二斜桿s2h的下層內節點n4hl ;(2)內邊緣內拉力邊，各內邊緣內拉 力邊都包含首尾連接的多根拉索，包含有內邊緣上層內拉力邊c43h，依次連接相鄰的內 邊緣內側第一斜桿slh的上層內節點nlhl、nlh2 ；內邊緣下層內拉力邊c44h，依次連接相 鄰的內邊緣內側第二斜桿s2h的下層內節點n4hl、n4h2。這里僅以內邊緣內拉力邊為例說 明，根據實際需要，內邊緣內拉力邊也可由相應的內邊緣內壓力邊或拉壓邊替代，各內邊緣 內壓力邊都包含首尾連接的多根壓桿，各內邊緣內拉壓邊都包含首尾連接的多根壓桿和拉 索。圖12(b)為內邊緣結構12的連接關系軸測圖。其中，內邊緣內側第一、第二斜桿 沿內邊緣外壓力邊的邊緣延伸方向分布，各內邊緣內側第一斜桿的下層外節點都與相應內 邊緣外側第二成對斜桿中斜桿或內邊緣外側第二斜桿的下層內節點相接，各內邊緣內側第 二斜桿的上層外節點都與相應內邊緣外側第一成對斜桿中斜桿或內邊緣外側第一斜桿的 上層內節點相接。這種組合方式與圖11所示內邊緣結構11互為等效方式，可相互替換，均 可用作中心開孔的屋蓋體系的內邊緣結構。圖13為本發明第一、第二體系形式的過渡結構13-1至13-12的連接關系軸測圖， 均包含沿一雙側懸伸結構延伸方向分布的雙側懸伸結構，該雙側懸伸結構包含沿其內側延 伸方向分布的內側索-桿單元和沿其外側延伸方向分布的外側索-桿單元，用于連接內外 相鄰的兩個子結構或子中間結構，該子結構如圖8、9所示，包含內、外邊緣結構和介于其間 的中間結構，該子中間結構可由圖3所示中間結構單元組成，內、外側子結構或子中間結構 中的中間斜桿疏密排列可相同，也可不同。采用雙側懸伸的過渡結構對增強屋蓋體系的整 體剛度及改善整個屋蓋體系的內力分布起到重要的調節作用。雙側懸伸結構的內側索-桿 單元連接于內側子結構的外邊緣壓力邊或拉力邊或拉壓邊且其內側延伸方向為該內側子 結構的外邊緣壓力邊或拉力邊或拉壓邊的延伸方向，其外側索-桿單元連接于相鄰的外側 子結構的內邊緣壓力邊或拉力邊或拉壓邊且其外側延伸方向為該相鄰的外側子結構的內 邊緣壓力邊或拉力邊或拉壓邊的延伸方向；或雙側懸伸結構的內側索-桿單元連接于內側子中間結構中最外側中間結構單元中的中間斜桿且其內側延伸方向為該內側子中間結構 中最外側中間斜桿的分布方向，其外側索-桿單元連接于相鄰的外側子中間結構中最內側 中間結構單元中的中間斜桿且其外側延伸方向為該相鄰的外側子中間結構中最內側中間 斜桿的分布方向。過渡結構13-1至13-12均包含圖1所示基本索-桿單元，用作內側索-桿單元， 其包含的第一、第二斜桿及第一上、下層索分別用作內側第一、第二斜桿及內側上、下層索， 內側第一、第二斜桿沿雙側懸伸結構的內側延伸方向分布；該雙側懸伸結構還包含連接內、 外側索-桿單元的多個分界拉力邊或壓力邊，各分界拉力邊都包含首尾連接的多根拉索， 各分界壓力邊都包含首尾連接的多根壓桿。這里僅以分界拉力邊或壓力邊為例說明，根據 實際需要，各分界拉力邊可由分界壓力邊或分界拉壓替換，各分界壓力邊可由分界拉力邊 或分界拉壓替換，各分界拉壓邊都包含首尾連接的多根壓桿和拉索。圖13(a)所示為過渡結構13_1、13_2的外側索-桿單元，包含多對及多個外側斜 桿，沿雙側懸伸結構的外側延伸方向分布且以一定間距彼此分離，包含有(1)外側第二成 對斜桿sl5i，沿與雙側懸伸結構的外側延伸方向相交的一外側第二成對斜桿方向設置且在 該方向僅包含一對外側斜桿，其在內端點處相交，確定一下層內節點nl5il，其外端點確定 兩個上層外節點nl6il、nl6i2 ； (2)外側桿間第一斜桿sl6i，位于外側第二成對斜桿sl5i 的兩根斜桿之間，沿與雙側懸伸結構的外側延伸方向相交的一外側桿間第一斜桿方向設置 且在該方向僅包含一根外側桿間斜桿，其內端點確定一上層內節點nl7il，其外端點確定一 下層外節點nlSil ;(3)外側單獨第一斜桿sl7i，與外側第二成對斜桿sl5i交替設置并彼 此相鄰，沿與雙側懸伸過渡結構延伸方向相交的一外側單獨第一斜桿方向設置且在該方向 僅包含一根外側單獨斜桿，其內端點確定一上層內節點nl7i2，其外端點確定一下層外節點 nl8i2。連接相鄰外側斜桿的外側索及分界層間索包含有(1)外側第一成對上層索 c45i，一端分別連接外側第二成對斜桿sl5i的上層外節點nl6il、nl6i2，另一端都連接位 于其間的外側桿間第一斜桿sl6i的上層內節點nl7il ;(2)外側第二上層索c46i，連接外 側單獨第一斜桿sl7i的上層內節點nl7i2，及相鄰的外側第二成對斜桿sl5i中鄰近斜桿 的上層外節點nl6il ;(3)外側第一下層索c47i，連接外側第二成對斜桿sl5i的下層內節 點nl5il，及位于其間的外側桿間第一斜桿sl6i的下層外節點nlSil ； (4)外側第二下層索 c48i，連接外側第二成對斜桿sl5i的下層內節點nl5il，及相鄰的外側單獨第一斜桿sl7i 的下層外節點nl8i2 ； (5)分界第一層間索c49i，連接外側第二成對斜桿sl5i的下層內節 點nl5il，及位于其間的外側桿間第一斜桿sl6i的上層內節點nl7il。過渡結構13-1如圖13(b)所示，其中外側桿間第一斜桿sl6i的上層內節點與 相應內側第二斜桿s2i的上層外節點相接且二者沿同一斜桿方向設置，外側單獨第一斜桿 sl7i與相應內側第一斜桿sli沿同一斜桿方向設置。過渡結構13-1還包含有(1)分界第 二層間索c50i，連接外側單獨第一斜桿sl7i的上層內節點nl7i2，及沿同一斜桿方向設置 的內側第一斜桿sli的下層外節點n2i ； (2)分界上層拉力邊c51i，依次連接相鄰的外側桿 間第一斜桿sl6i和外側單獨第一斜桿sl7i的上層內節點nl7il、nl7i2 ;(3)分界下層拉力 邊c52i，依次連接相鄰的外側第二成對斜桿sl5i的下層內節點nl5il及內側第一斜桿sli 的下層外節點n2i。
圖13(c)所示過渡結構13-1'為過渡結構13-1的一種等效互換結構，僅將過渡結 構13-1中的分界上、下層拉力邊c51i、c52i替換為分界上、下層壓力邊sl8i、sl9i，其它均 相同。根據實際需要，分界上、下層壓力邊sl8i、sl9i也可替換為分界上、下層拉壓邊。過渡結構13-2如圖13(d)所示，其中外側單獨第一斜桿sl7i的上層內節點與 相應內側第二斜桿s2i的上層外節點相接，且二者沿同一斜桿方向設置；外側第二成對斜 桿sl5i的下層內節點與相應內側第一斜桿sli的下層外節點相接，且二者同一斜桿方向設 置。過渡結構13-2還包含有(1)分界第二層間索c53i，連接外側單獨第一斜桿sl7i的上 層內節點nl7i2及相鄰的外側第二成對斜桿sl5i的下層內節點nl5il ； (2)分界上層拉力 邊c54i，依次連接相鄰的外側桿間第一斜桿sl6i和外側單獨第一斜桿sl7i的上層內節點 nl7iUnl7i2;(3)分界下層拉力邊c55i，依次連接相鄰的外側第二成對斜桿sl5i的下層內 節點nl5il、nl5i2。作為一種等效互換結構，過渡結構13_2中的分界上、下層拉力邊c54i、 c55i也可替換為分界上、下層壓力邊或拉壓邊。若內側子結構或子中間結構的中間斜桿與相鄰的外側子結構或子中間結構的中 間斜桿的疏密比為1 2時，可采用過渡結構13-1、13-1'或13-2中的一種將二者連成一 體。以下圖13(e)至圖13 (k)所示過渡結構13_3至13_6均包含位于外側的圖1所示 基本索-桿單元，用作外側索-桿單元，其包含的第一、第二斜桿及第一上、下層索分別用作 外側第一、第二斜桿及外側上、下層索，外側第一、第二斜桿沿雙側懸伸結構的外側延伸方 向分布。過渡結構13-3如圖13(e)所示，其中內側第二斜桿s2i2的上層外節點與相應 外側第一斜桿slil的上層內節點相接，且二者同一斜桿方向設置；內側第一斜桿sli2與 另一相應外側第一斜桿slil'沿同一斜桿方向設置，且兩相鄰的內側第一、第二斜桿之間 僅設置有一根外側第二斜桿s2il。過渡結構13-3還包含有(1)分界第一層間索c56i，連 接沿同一斜桿方向設置的內側第一斜桿sli2的下層外節點n2i及外側第一斜桿slil'的 上層內節點nli2 ； (2)分界第二層間索c57i，連接內側第二斜桿s2i2的上層外節點nlil 及鄰近的外側第二斜桿s2il的下層內節點n4il ;(3)分界上層拉力邊c58i，依次連接相鄰 的外側第一斜桿slil、slil'的上層內節點nlil、nli2;(4)分界下層拉力邊c59i，依次連 接相鄰的內側第一斜桿sli2的下層外節點n2i及外側第二斜桿s2il的下層內節點n4il、 n4i2。過渡結構13-3中內、外側斜桿的疏密比為1 2，根據實際需要也可采用其它疏密 比，如2 3，可通過調整相鄰斜桿的間距來實現。圖13(f)所示過渡結構13-3'為過渡結構13_3的等效互換結構，僅將過渡結構 13-3中的分界上、下層拉力邊c58i、c59i分別替換為分界上、下層壓力邊s20i、s21i，其它 均相同。根據實際需要，分界上、下層壓力邊s20i、s21i也可替換為分界上、下層拉壓邊。過渡結構13-4如圖13(g)所示，其中內側第一斜桿sli2與相應外側第一斜桿 slil沿同一斜桿方向設置，內側第二斜桿s2i2與相應外側第二斜桿s2il沿同一斜桿方向 設置。過渡結構13-4還包含有(1)分界第一層間索c60i，連接沿同一斜桿方向設置的內 側第一斜桿sli2的下層外節點n2i及外側第一斜桿slil的上層內節點nli ； (2)分界第 二層間索c61i，連接沿同一斜桿方向設置的內側第二斜桿s2i2的上層外節點n3i及外側 第二斜桿s2il的下層內節點n4i ;(3)分界上層拉力邊c62i，依次連接相鄰的外側第一斜
48桿slil的上層內節點nli及內側第二斜桿s2i2的上層外節點n3i ； (4)分界下層拉力邊 c63i，依次連接相鄰的內側第一斜桿sli2的下層外節點n2i及外側第二斜桿s2il的下層 內節點n4i。過渡結構13-4中內、外側斜桿的疏密比為1 1，作為另一種等效互換結構， 其分界上、下層拉力邊c62i、c63i也可替換為分界上、下層壓力邊或拉壓邊。過渡結構13-5如圖13(h)所示，其中內側第一斜桿sli2的下層外節點與相應外 側第二斜桿s2il的下層內節點相接，且二者沿同一斜桿方向設置；內側第二斜桿s2i2與另 一相應外側第二斜桿s2il'沿同一斜桿方向設置，且兩相鄰的內側第一、第二斜桿之間僅 設置有一根外側第一斜桿slil。過渡結構13-5還包含有(1)分界第一層間索c64i，連接 沿同一斜桿方向設置的內側第二斜桿s2i2的上層外節點n3i及外側第二斜桿s2il'的下 層內節點n4i2 ； (2)分界第二層間索c65i，連接內側第一斜桿sli2下層外節點n4il及鄰 近的外側第一斜桿slil的上層內節點nlil ;(3)分界上層拉力邊c66i，依次連接相鄰的內 側第二斜桿s2i2的上層外節點n3i及外側第一斜桿slil的上層內節點nlil、nli2 ； (4)分 界下層拉力邊c67i，依次連接相鄰的外側第二斜桿s2il、s2il'的下層內節點n4il、n4i2。 過渡結構13-5中內、外側斜桿的疏密比為1 2，根據實際需要也可以采用其它疏密比，如 2 3等。作為另一種等效互換結構，過渡結構13-5中的分界上、下層拉力邊c66i、c67i也 可替換為分界上、下層壓力邊或拉壓邊。過渡結構13-6如圖13 (i)所示，其中內側第一斜桿sli2的下層外節點與相應外 側第二斜桿s2il的下層內節點相接；內側第二斜桿s2i2的上層外節點與相應外側第一斜 桿slil的上層內節點相接。過渡結構13-6還包含有(1)分界層間索c68i，連接相鄰的外 側第一斜桿slil的上層內節點nlil及外側第二斜桿s2il的下層內節點n4il ； (2)分界 上層拉力邊c69i，依次連接相鄰的外側第一斜桿slil的上層內節點nlil、nli2;(3)分界 下層拉力邊c70i，依次連接相鄰的外側第二斜桿s2il的下層內節點n4il、n4i2。過渡結 構13-6中內、外側斜桿的疏密比為1 1，作為另一種等效互換結構，其分界上、下層拉力邊 c69i、c70i也可替換為分界上、下層壓力邊或拉壓邊。圖13(j)所示過渡結構13-6'為過渡結構13_6的一種等效互換結構，它的內側 第一斜桿sli2與相應外側第二斜桿s2il沿不同的斜桿方向設置，其它均與過渡結構13-6 相同；圖13 (k)所示過渡結構13-6"為過渡結構13-6的另一種等效互換結構，它的內側第 二斜桿s2i2與相應外側第一斜桿slil沿不同的斜桿方向設置，其它均與過渡結構13-6相 同。過渡結構13-6可用于圓形平面屋蓋體系，過渡結構13-6' ,13-6“與過渡結構13_6的 組合可用于非圓形平面屋蓋體系如橢圓形平面屋蓋體系。圖13(1)所示為過渡結構13-7、13_8的外側索-桿單元，包含多對及多個外側斜 桿，沿雙側懸伸過渡結構的外側延伸方向分布且以一定間距彼此分離，包含有(1)外側第 一成對斜桿s22i，沿與雙側懸伸結構的外側延伸方向相交的一外側第一成對斜桿方向設置 且在該方向僅包含一對外側斜桿，其在內端點處相交，確定一上層內節點nl9il，其外端點 確定兩個下層外節點n20il、n20i2 ； (2)外側桿間第二斜桿s23i，位于外側第一成對斜桿 s22i的兩根斜桿之間，沿與雙側懸伸結構的外側延伸方向相交的一外側桿間第二斜桿方向 設置且在該方向僅包含一根外側桿間斜桿，其內端點確定一下層內節點n21il，其外端點確 定一上層外節點n22il ； (3)外側單獨第二斜桿s24i，與外側第一成對斜桿s22i交替設置 并彼此相鄰，沿與雙側懸伸結構的外側延伸方向相交的一外側單獨第二斜桿方向設置且在
49該方向僅包含一根外側單獨斜桿，其內端點確定一下層內節點n21i2，其外端點確定一上層 外節點n22i2。連接相鄰外側斜桿的外側索及分界層間索包含有(1)外側第一成對下層索 c71i，一端分別連接外側第一成對斜桿s22i的下層外節點n20il、n20i2，另一端都連接位 于其間的外側桿間第二斜桿s23i的下層內節點n21il ;(2)外側第二下層索c72i，連接外 側單獨第二斜桿s24i的下層內節點n21i2，及相鄰的外側第一成對斜桿s22i中鄰近斜桿 的下層外節點n20il ;(3)外側第一上層索c73i，連接外側第一成對斜桿s22i的上層內節 點nl9il，及位于其間的外側桿間第二斜桿s23i的上層外節點n22il ； (4)外側第二上層索 c74i，連接外側第一成對斜桿s22i的上層內節點nl9il，及相鄰的外側單獨第二斜桿s24i 的上層外節點n22i2 ； (5)分界第一層間索c75i，連接外側第一成對斜桿s22i的上層內節 點nl9il，及位于其間的外側桿間第二斜桿s23i的下層內節點n21il。過渡結構13-7如圖13(m)所示，其中外側桿間第二斜桿s23i的下層內節點與相 應內側第一斜桿sli的下層外節點相接，且二者沿同一斜桿方向設置；外側單獨第二斜桿 s24i與相應內側第二斜桿s2i沿同一斜桿方向設置。過渡結構13-7還包含有(1)分界第 二層間索c76i，連接沿同一斜桿方向設置的外側單獨第二斜桿s24i的下層內節點n21i2及 內側第二斜桿s2i的上層外節點n3i ;(2)分界上層拉力邊c77i，依次連接相鄰的外側第一 成對斜桿s22i的上層內節點nl9il及內側第二斜桿s2i的上層外節點n3i ； (3)分界下層 拉力邊c78i，依次連接相鄰的外側桿間第二斜桿s23i和外側單獨第二斜桿s24i的下層內 節點 n21il、n21i2。圖13(n)所示過渡結構13_7'為過渡結構13_7的一種等效互換結構，僅將過渡結 構13-7中的分界上、下層拉力邊c77i、c78i替換為分界上、下層壓力邊s25i、s26i，其它均 相同。根據實際需要，分界上、下層壓力邊s25i、s26i也可替換為分界上、下層拉壓邊。過渡結構13-8如圖13(0)所示，其中外側單獨第二斜桿s24i的下層內節點與相 應內側第一斜桿sli的下層外節點相接，且二者沿同一斜桿方向設置；外側第一成對斜桿 s22i的上層內節點與相應內側第二斜桿s2i的上層外節點相接，且二者沿同一斜桿方向設 置。過渡結構13-8還包含有(1)分界第二層間索c79i，連接外側單獨第二斜桿s24i的下 層內節點n21i2，及相鄰的外側第一成對斜桿s22i的上層內節點nl9il ； (2)分界上層拉力 邊c80i，依次連接相鄰的外側第一成對斜桿s22i的上層內節點nl9il、nl9i2 ； (3)分界下 層拉力邊c81i，依次連接相鄰的外側桿間第二斜桿s23i和外側單獨第二斜桿s24i的下層 內節點n21il、n21i2。作為一種等效互換結構，過渡結構13_8中分界上、下層拉力邊c80i、 c81i也可替換為分界上、下層壓力邊或拉壓邊。若相鄰的內側子結構或子中間結構的中間斜桿組與外側子結構或子中間結構的 中間斜桿組的疏密比為1 2時，可采用過渡結構13-7、13-7'或13-8中的一種將二者連 成一體。圖13 (ρ)所示為過渡結構13-9的外側索-桿單元，由圖13(b)所示過渡結構13_1 及圖13(j)所示過渡結構13-6'的外側索-桿單元組合而成。其組合方式為過渡結構 13-6'的外側索-桿單元位于過渡結構13-1的外側索-桿單元之間，即過渡結構13-6' 中端部外側第二斜桿s2il與左側的過渡結構13-1中端部外側單獨第一斜桿sl7i相鄰，其 另一端部外側第二斜桿s2il'則與右側的過渡結構13-1中端部外側單獨第一斜桿sl7i'橫向相鄰。過渡結構13-9的內側索-桿單元與過渡結構13-1、13-6'的內側索-桿單元相 同。過渡結構13-9如圖13(q)所示，為過渡結構13-1、13-6'沿雙側懸伸結構的內、外側延 伸方向的組合。圖13(r)所示過渡結構13-9'為過渡結構13-9的一種等效互換結構，僅將 過渡結構13-9中的分界上、下層拉力邊分別替換為分界上、下層壓力邊，其它均相同。根據 實際需要，分界上、下層壓力邊也可替換為分界上、下層拉壓邊。圖13 (s)所示為過渡結構13-10的外側索-桿單元，由圖13 (m)所示過渡結構 13-7及圖13 (k)所示過渡結構13-6"的外側索-桿單元組合而成。其組合方式為過渡結 構13-6〃的外側索-桿單元位于過渡結構13-7的外側索-桿單元之間，即過渡結構13-6〃 中端部外側第一斜桿slil與左側的過渡結構13-7中端部外側單獨第二斜桿s24i相鄰，其 另一端部外側第一斜桿slil'則與右側的過渡結構13-7中端部外側單獨第二斜桿s24i' 相鄰。過渡結構13-10的內側索-桿單元與過渡結構13-7、13-6"的內側索-桿單元相同。 過渡結構13-10如圖13(t)所示，為過渡結構13-7、13-6"沿雙側懸伸結構的內、外側延伸 方向的組合。圖13(u)所示過渡結構13-10'為過渡結構13-10的一種等效互換結構，僅將 過渡結構13-10中的分界上、下層拉力邊分別替換為分界上、下層壓力邊，其它均相同。根 據實際需要，分界上、下層壓力邊也可替換為分界上、下層拉壓邊。圖13 (ν)所示過渡結構13-11，由圖13(b)所示過渡結構13_1、圖13(i)所示過渡 結構13-6及圖13(j)所示過渡結構13-6'組合而成，組合方式為在過渡結構13-1的端部 一側，與過渡結構13-6'及13-6相鄰。圖13(w)所示過渡結構13-12，由圖13(m)所示過渡結構13_7及圖13(g)所示過 渡結構13-4組合而成，組合方式為在過渡結構13-7的端部一側，與過渡結構13-4相鄰。圖13(x)所示過渡結構13-11'，將圖13(v)所示過渡結構13_11中的分界上、下 層拉力邊分別替換為分界上、下層壓力邊，其它均相同；圖13(y)所示過渡結構13-12'，將 圖13(w)所示過渡結構13-12中的分界上、下層拉力邊分別替換為分界上、下層壓力邊，其 它均相同。根據實際需要，分界上、下層壓力邊也可替換為分界上、下層拉壓邊。圖14為本發明第一體系形式的相鄰內、外側子結構與圖13所示過渡結構的連接 關系軸測圖。各子結構如圖8、圖9中所示屋蓋體系，包含中間結構及內、外邊緣結構，這里 示出了內側子結構的外邊緣結構、外偵仔結構的內邊緣結構及連接該相鄰內外側子結構的 圖13所示雙側懸伸結構。圖14(a)所示雙側懸伸結構包含圖13(b)所示過渡結構13_1，通 常用于圓形平面屋蓋體系中；圖14(b)所示則包含圖13(v)所示過渡結構13-11，通常用于 非圓形平面如橢圓形平面屋蓋體系中。過渡結構13-1、13-11中的外側索-桿單元中的斜 桿連接于外側子結構的內邊緣壓力邊或拉力邊或拉壓邊且其上、下層外節點分別與該外側 子結構的內邊緣結構的相應內邊緣斜桿的上、下層內節點相接，其內側索-桿單元中的斜 桿連接于內側子結構的外邊緣壓力邊或拉力邊或拉壓邊且其上、下層內節點則分別與該內 側子結構的外邊緣結構的相應外邊緣斜桿的上、下層外節點相接。內外側子結構中的中間 斜桿疏密排列可不同，這在大跨度結構中尤為常見，有利于使結構布置更合理、內力分布更 均勻。為便于理解，圖中給出了桿單元及壓力邊、拉力邊編號，單元間的連接關系均參見前 面所示相關圖形。過渡結構13-1可由如上所述圖13中的其它等效方式如過渡結構13-2 至13-8中的一種來替代，過渡結構13-11可由如上所述圖13中的其它等效方式如過渡結 構13-9、13-10或13-12中的一種來替代。
圖15為本發明第一體系形式的另一橢圓環形平面雙層索-桿屋蓋體系的軸測圖， 圖16為本發明第一體系形式的另一圓環形平面雙層索-桿屋蓋體系的軸測圖。與圖8、圖9 所示屋蓋體系相比，圖15、圖16所示屋蓋體系跨度增大，且包含兩個內外相鄰的子結構，各 子結構如圖8、圖9所示屋蓋體系，包含內、外邊緣結構及介于其間的中間結構。在內側子結 構的外邊緣壓力邊和相鄰外側子結構的內邊緣壓力邊之間包含過渡結構即雙側懸伸結構， 用于連接內側子結構的外邊緣壓力邊及外側子結構的內邊緣壓力邊，且(1)內、外側子結 構中的中間斜桿排列疏密不同(外密內疏)，這種疏密變化對于橢圓環形平面屋蓋體系通 過圖14(b)所示過渡結構13-11過渡銜接，對于圓環形平面屋蓋體系通過圖14(a)所示過 渡結構13-1過渡銜接；(2)體系的內邊緣結構包含圖10所示內邊緣結構10 ； (3)雙側懸伸 結構中的分界上、下層拉力邊均各自閉合為分界上、下層拉力環，內邊緣結構10中的內邊 緣上、下層拉力邊均各自閉合為內邊緣上、下層拉力環。圖17為本發明第二體系形式的中間結構與外邊緣17的連接關系軸測圖，圖18為 本發明第二體系形式的中間結構與內邊緣18的連接關系軸測圖，這里中間結構由圖3所示 第二體系形式的中間結構單元組成且中間結構單元以圖3(b)所示中間結構單元3-2為例， 也可采用圖3(a)或3(c)所示中間結構單元3-1或3-3來替代。外邊緣17可用作屋蓋體 系的外邊緣，內邊緣18可用作中部開孔的屋蓋體系內邊緣，以增加結構的整體剛度。外邊緣17包含有外邊緣上、下層壓力邊，分別包含首尾連接的多根壓桿，其中 (1)外邊緣上層壓力邊s3j，依次連接中間結構中相鄰的最外側中間第二斜桿s2bl、s2bl' 的上層外節點n3bl、n3bl' ； (2)外邊緣下層壓力邊s4j，依次連接中間結構中相鄰的最外 側中間第一斜桿slbl、slbl'的下層外節點n2bl、n2bl'。這里僅以外邊緣壓力邊為例說 明，根據實際需要，也可將外邊緣壓力邊替換為外邊緣拉力邊或拉壓邊，各外邊緣拉力邊都 包含首尾連接的多根拉索，各外邊緣拉壓邊都包含首尾連接的多根壓桿和拉索。內邊緣18包含有內邊緣上、下層壓力邊，分別包含首尾連接的多根壓桿，其中 (1)內邊緣上層壓力邊s5k，依次連接中間結構中相鄰的最內側中間第一斜桿slb2、slb2' 的上層內節點n3b2、n3b2' ； (2)內邊緣下層壓力邊s6k，依次連接中間結構中相鄰的最內 側中間第二斜桿s2b2、s2b2'的下層內節點n2b2、n2b2'。這里僅以內邊緣壓力邊為例說 明，根據實際需要，也可將內邊緣壓力邊替換為內邊緣拉力邊或拉壓邊，各內邊緣拉力邊都 包含首尾連接的多根拉索，各內邊緣拉壓邊都包含首尾連接的多根壓桿和拉索。圖19為本發明第二體系形式的另一橢圓環形平面雙層索-桿屋蓋體系的軸測圖， 圖20為本發明第二體系形式的另一圓環形平面雙層索-桿屋蓋體系的軸測圖。與圖8、圖9 所示屋蓋體系相同，在這兩種屋蓋體系的上層，僅在環形空間覆蓋屋面材料，環形中央分別 為橢圓形、圓形大開孔。這種屋蓋體系適用于露天體育場的建設，觀眾席上方架設防雨棚， 運動場上方為露天開放式。圖19、圖20中所示屋蓋體系包含有(1)中間結構均由圖3所 示中間結構單元組成；(2)外邊緣結構均由圖17所示外邊緣17組成；(3)內邊緣結構均由 圖18所示內邊緣18組成；(4)各中間斜桿沿橢圓環向或圓環向分布，且內、外邊緣上、下層 壓力邊均各自閉合為內、外邊緣上、下層壓力環。圖21為本發明第二體系形式的相鄰內、外側子中間結構與圖13所示過渡結構即 雙側懸伸結構的連接關系軸測圖。內、外側子中間結構中的中間斜桿的疏密排列可不同，這 在大跨度結構中尤為常見，有利于使結構布置更合理、各構件內力分布更均勻。雙側懸伸結
52構中的外側索-桿單元中的斜桿的外節點分別與外側子中間結構中相應的最內側中間斜 桿的內節點相接且其外側延伸方向為該外側子中間結構中最內側中間斜桿的分布方向，其 內側索-桿單元中的斜桿的內節點則分別與相鄰的內側子中間結構中相應的最外側中間 斜桿的外節點相接且其內側延伸方向為該內側子中間結構中最外側中間斜桿的分布方向。 為便于理解，這里給出了桿單元及上、下層壓力邊編號，外側子中間結構中的中間斜桿編號 末位以-1表示，內側子中間結構中的中間斜桿編號末位以-2表示，單元間的連接關系均參 見前面所示相關圖形。這里中間結構單元以圖3(b)所示第二體系形式的中間結構單元3-2 為例，也可采用圖3(a)或圖3(c)所示中間結構單元3-1或3-3來替代。0 21(a)所示雙側懸伸結構包含圖13(c)所示過渡結構13-1'，圖21(b)所示雙 側懸伸結構包含圖13(n)所示過渡結構13-7'，二者均可用于圓形平面屋蓋體系中，圖中 相鄰的內、外側子中間結構中的中間斜桿的疏密比為1 2，根據實際需要也可以采用其它 疏密比，如2 3等。過渡結構13-1' ,13-7'均可由如圖13所述的其它等效方式如過渡 結構13-1至13-8中的一種來替代；圖21(c)所示雙側懸伸結構包含圖13 (χ)所示過渡結 構13-11'，可用于非圓形平面如橢圓形平面屋蓋體系中。過渡結構13-11'可由如圖13 所述的其它等效方式如過渡結構13-9至13-12中的一種來替代。圖22為本發明第二體系形式的另一橢圓環形平面雙層索-桿屋蓋體系的軸測圖， 圖23為本發明第二體系形式的另一圓環形平面雙層索-桿屋蓋體系的軸測圖。與圖19、圖 20所示屋蓋體系相比，圖22、圖23所示屋蓋體系跨度增大，且包含兩個內外相鄰的子中間 結構，各子中間結構如圖19、圖20所示。在內、外側子中間結構之間包含過渡結構即雙側懸 伸結構，用于連接內側子中間結構中最外側中間斜桿及相鄰的外側子中間結構中最內側中 間斜桿，且(1)內、外側子中間結構中的中間斜桿排列疏密不同(外密內疏)，這種疏密變 化對于圖22所示橢圓環形屋平面屋蓋體系通過圖21(c)所示過渡結構13-11'過渡銜接， 對于圖23所示圓環形平面屋蓋體系通過圖21(b)所示過渡結構13-7'過渡銜接；(2)雙側 懸伸結構中的各分界上、下層壓力邊均各自閉合為分界上、下層壓力環。圖24為本發明第一、第二體系形式的第一中心結構24的連接關系軸測圖，第一 中心結構24包含第一中心索-桿單元，該第一中心索-桿單元包含多對中心斜桿，沿一中 心斜桿分布方向分布，該中心斜桿分布方向為中心結構的延伸方向，包含有(1)中心第一 成對斜桿s27m，沿與中心斜桿分布方向相交的一中心第一成對斜桿方向設置且在該方向僅 包含一對中心斜桿，其在內端點處相交，確定一上層內節點n23ml，其外端點確定兩個下層 外節點n24ml、n24m2 ； (2)中心第二成對斜桿s28m，沿與中心斜桿分布方向相交的一中心第 二成對斜桿方向設置且在該方向僅包含一對中心斜桿，其與中心第一成對斜桿s27m沿中 心斜桿分布方向交錯排列布置并彼此相鄰，即中心第二成對斜桿s28m中的一根斜桿位于 中心第一成對斜桿s27m的兩根斜桿之間，另一根斜桿則位于其左側，并與該左側的另一中 心第一成對斜桿相鄰；同樣，中心第一成對斜桿s27m中的一根斜桿位于中心第二成對斜桿 s28m的兩根斜桿之間，另一根斜桿則位于其右側，并與該右側的另一中心第二成對斜桿相 鄰。中心第二成對斜桿s28m在內端點處相交，確定一下層內節點n25ml，外端點確定兩個上 層外節點n26ml、n26m2。連接相鄰中心斜桿的中心索包含有(1)中心第一上層索c82m，連接中心第一成 對斜桿s27m的上層內節點n23ml，及相鄰的中心第二成對斜桿s28m中鄰近斜桿的上層外節點n26ml ； (2)中心第一下層索c83m，連接中心第二成對斜桿s28m的下層內節點n25ml， 及相鄰的中心第一成對斜桿s27m中鄰近斜桿的下層外節點n24ml ;(3)中心第一層間索 c84m,首尾連接呈鋸齒形分布，連接中心第一成對斜桿s27m中斜桿的下層外節點n24ml 及相鄰的中心第二成對斜桿s28m中鄰近斜桿的上層外節點n26ml ;(4)中心第二層間索 c85m，首尾連接呈鋸齒形分布，連接中心第一成對斜桿s27m的上層內節點n23ml及相鄰的 中心第二成對斜桿s28m的下層內節點n25ml。連接相鄰中心斜桿的中心壓力邊，各中心壓力邊都包含多個首尾連接的多根壓 桿，包含有(1)中心上層外壓力邊s29m，依次連接相鄰的中心第二成對斜桿s28m的上層外 節點n26ml、n26m2 ； (2)中心下層外壓力邊s30m，依次連接相鄰的中心第一成對斜桿s27m 的下層外節點n24ml、n24m2 ;(3)中心上層內壓力邊s31m，依次連接相鄰的中心第一成對斜 桿s27m的上層內節點n23ml、n23m2 ； (4)中心下層內壓力邊s32m，依次連接相鄰的中心第 二成對斜桿s28m的下層內節點n25ml、n25m2。這里僅以中心壓力邊為例說明，根據實際需 要，也可將中心壓力邊替換為中心拉力邊或拉壓邊，各中心拉力邊都包含首尾連接的多根 拉索，各中心拉壓邊都包含首尾連接的多根壓桿和拉索。在中心上層內壓力邊s31m、中心下層內壓力邊s32m之內包含有中心垂直壓桿 s33m，上端點確定一上層節點n27m，下端點確定一下層節點n28m。連接中心垂直壓桿s33m與中心上、下層內壓力邊s31m、s32m的中心層間索包含 有(1)中心第三層間索c86m，連接中心垂直壓桿s33m的上層節點n27m及中心下層內壓力 邊s32m的節點n25m2 (n25ml) ； (2)中心第四層間索c87m，連接中心垂直壓桿s33m的下層 節點n28m及中心上層內壓力邊s31m的節點n23ml (n23m2)。第一中心結構24可用作圓形平面雙層索-桿屋蓋體系的中心結構，也可與如下所 述結構形式組合，或與其它結構形式如剛性結構等組合。圖25為本發明第二體系形式的中間結構與中心結構的連接關系軸測圖，圖中給 出了圖24所示第一中心結構24與由圖3 (b)所示中間結構單元3-2組成的中間結構的連接 關系軸測圖，第一中心結構24中的中心斜桿的外節點分別與中間結構中最內側的相應中 間斜桿的內節點相接，且二者共用中心層間索c84m。為便于理解，圖中給出中間斜桿、中心 斜桿/垂直壓桿及中心上、下層壓力邊的編號，單元間的連接關系均參見前面所示相關圖 形。這里中間結構單元以圖3(b)所示中間結構單元3-2為例，也可采用圖3(a)或圖3(c) 所示中間結構單元3-1或3-3來替代。圖26為本發明第二體系形式的圓形平面雙層索-桿屋蓋體系的軸測圖。在屋蓋 體系上層，根據需要可全部或部分覆蓋空間屋面材料。該屋蓋體系包含有(1)中間結構包 含三個相繼地內外相鄰布置的子中間結構，均分別由圖3所示中間結構單元組成，且子中 間結構中的中間斜桿排列疏密不同(外密內疏)，這種疏密變化通過圖21 (b)所示過渡結構 13-7'過渡銜接；(2)中心結構包含圖24所示第一中心結構24; (3)外邊緣結構為圖17所 示外邊緣17 ;(4)各中間斜桿、雙側懸伸結構中的斜桿及中心斜桿沿圓環向分布，且各上、 下層壓力邊均各自閉合為上、下層壓力環。圖27為本發明第一、第二體系形式的中心結構27的連接關系軸測圖，除包含圖24 所示第一中心結構24外，還包含沿中心結構延伸方向設置的第二中心結構，該第二中心結 構包含圖3(b)所示中間結構單元3-2，其包含的內、外側中間第一、第二斜桿分別用作內、
54外側中心第一、第二斜桿，其包含的中間第一上、下層索分別用作中心第二上、下層索，其包 含的中間第一層間索用作中心第五層間索，其包含的中間第二層間索用作中心第六層間 索，且第二中心結構與第一中心結構24沿中心結構的延伸方向分段相接地設置。中心結構27中(1)中心上層外壓力邊s29m還依次連接相鄰的外側中心第二 斜桿s2nl的上層外節點；(2)中心下層外壓力邊s30m還依次連接相鄰的外側中心第一 斜桿slnl的下層外節點；(3)中心上層內壓力邊s31m還依次連接相鄰的外側中心第一斜 桿slnl的上層內節點；(4)中心下層內壓力邊s32m還依次連接相鄰的外側中心第二斜桿 s2nl的下層內節點。這里僅以中心壓力邊為例說明，根據實際需要，也可將中心壓力邊替換 為中心拉力邊或拉壓邊，各中心拉力邊都包含首尾連接的多根拉索，各中心拉壓邊都包含 首尾連接的多根壓桿和拉索。中心結構27還包含中心上、下層內拉力邊，各中心內拉力邊都包含首尾連接的多 根拉索，其中(1)中心上層內拉力邊c88n，依次連接中心垂直壓桿s33m的上層節點及相鄰 的內側中心第一斜桿sln2的上層內節點；(2)中心下層內拉力邊c89n，依次連接中心垂直 壓桿s33m的下層節點及相鄰的內側中心第二斜桿s2n2的下層內節點。這里僅以中心內拉 力邊為例說明，根據實際需要，也可將中心內拉力替換為中心內壓力邊或拉壓邊，各中心內 壓力邊都包含首尾連接的多根壓桿，各中心內拉壓邊都包含首尾連接的多根壓桿和拉索。中心結構27可用作橢圓形平面雙層索-桿屋蓋體系的中心結構，其中；包含的第 一中心結構24沿橢圓平面長軸方向設置；包含的第二中心結構沿橢圓平面短軸方向設置。 中心結構27也可與如下所述結構形式組合，或與其它結構形式如剛性結構等組合。圖28為由圖3(c)所示第二體系形式的中間結構單元3-3組成的中間結構與圖27 所示中心結構27的連接關系軸測圖，中心結構27中外側中心斜桿的外節點分別與中間結 構中最內側的相應中間斜桿的內節點相接，且二者共用連接中心上、下層外壓力邊的中心 層間索。為便于理解，圖中給出桿單元及壓力邊的編號，單元間的連接關系均參見前面所示 相關圖形。這里中間結構單元以圖3(c)所示中間結構單元3-3為例，可采用圖3(a)所示 中間結構單元3-1或圖3(b)所示中間結構單元3-2來替代。圖29為本發明第二體系形式的橢圓形平面雙層索-桿屋蓋體系的軸測圖。在屋 蓋體系上層，根據需要可全部或部分覆蓋空間屋面材料。該屋蓋體系包含有(1)中間結構 包含三個相繼地內外相鄰布置的子中間結構，均分別由圖3所示中間結構單元組成，且子 中間結構中的中間斜桿排列疏密不同(外密內疏)，這種疏密變化通過圖13(i)所示過渡 結構13-6及圖13 (m)所示過渡結構13-7過渡銜接；(2)中心結構包含圖27所示中心結構 27 ； (3)外邊緣結構為圖17所示外邊緣17 ； (4)各中間斜桿、雙側懸伸結構中的斜桿及中心 斜桿沿橢圓環向分布，且各上、下層壓力邊均各自閉合為上、下層壓力環。圖30為本發明第一體系形式的中心結構24與圖13(b)所示過渡結構13_1的連 接關系軸測圖。中心結構24包含的中心斜桿的外節點分別與過渡結構13-1中相應內側 索-桿單元中的斜桿的內節點相接，過渡結構13-1中外側索-桿單元中的斜桿的外節點 則與內邊緣結構10中的相應內邊緣內側斜桿的內節點相接，這里內邊緣結構10僅示出了 其包含的內邊緣上、下層內拉力邊c39f、c40f及連接它們的內邊緣內側層間索。過渡結構 13-1也可由圖13所述的其它等效方式如過渡結構13-2至13-8中的一種來替代。中心結 構24可用作圓形平面雙層索-桿屋蓋體系的中心結構，或與其它結構形式如剛性結構等組
55合。圖31為本發明第一體系形式的圓形平面雙層索-桿屋蓋體系的軸測圖，該屋蓋體 系在圖16所示屋蓋體系的基礎上增加了如圖30所示的中心結構24及過渡結構13-1，過 渡結構13-1為圖16所示屋蓋體系的內邊緣結構與中心結構24之間的過渡結構，過渡結構 13-1中的外側索-桿單元與體系的內邊緣結構的內拉力邊或壓力邊相連接，其內側索-桿 單元與中心結構相連接，體系中各上、下層拉力邊均各自閉合為上、下層拉力環，各上、下層 壓力邊均各自閉合為上、下層壓力環。圖32為本發明第一體系形式的中心結構27與圖13(v)所示過渡結構13_11的 連接關系軸測圖。中心結構27包含的中心斜桿或外側中心斜桿的外節點分別與過渡結構 13-11中相應內側索_桿單元中的斜桿的內節點相接，過渡結構13-11中外側索-桿單元 中的斜桿的外節點則與內邊緣結構10中的相應內邊緣內側斜桿的內節點相接，這里內邊 緣結構10僅示出了其包含的內邊緣上、下層內拉力邊c39f、c40f及連接它們的內邊緣內 側層間索。過渡結構13-11也可由如圖13所述的其它等效方式中的一種，特別是過渡結構 13-9、13-10或13-12中的一種來替代。中心結構32可用作橢圓形平面雙層索-桿屋蓋體 系的中心結構，或與其它結構形式如剛性結構等組合。圖33為本發明第一體系形式的橢圓形平面雙層索-桿屋蓋體系的軸測圖。該屋蓋 體系在圖15所示屋蓋體系的基礎上增加了如圖32所示的中心結構27及過渡結構13-11， 過渡結構13-11為圖15所示屋蓋體系的內邊緣結構與中心結構27之間的過渡結構，過渡 結構13-11中的外側索-桿單元與體系的內邊緣結構的內拉力邊或壓力邊相連接，其內側 索_桿單元與中心結構相連接，體系中各上、下層拉力邊均各自閉合為上、下層拉力環，各 上、下層壓力邊均各自閉合為上、下層壓力環。圖34(a)為矩形平面的內軸線示意圖。圖中虛線201、202將矩形A分為三部分，中 間部分為矩形B，矩形B兩端各與半個正方形(C1、C2部分)組合，兩端半個正方形沿45° 方向的對角線(線段203-206)與中間矩形B沿矩形A長邊方向的中心線(線段207)共同 組成了矩形的內軸線，線段203-206為矩形的斜軸線，線段207為矩形的中心軸線。圖34(b)為正方形平面的內軸線示意圖，由圖34(a)兩端各半個正方形(C1、C2部 分)組合而成，線段203-206為正方形的斜軸線，線段201 (202) ,208,209為正方形的中心 軸線。圖35為本發明第一體系形式的相鄰內、外側子結構與過渡結構35的連接關系軸 測圖。各子結構如圖8、圖9中屋蓋體系所示，包含中間結構及內、外邊緣結構，這里示出了 內側子結構的外邊緣結構、外側子結構的內邊緣結構及連接該相鄰內外側子結構的過渡結 構。該過渡結構包含圖1所示基本索-桿單元，用作過渡結構單元，其包含的第一斜桿用作 過渡第一斜桿slo，其包含的第二斜桿用作過渡第二斜桿s2o，其包含的上、下層索用作過 渡上、下層索。過渡第一斜桿slo及過渡第二斜桿s2o的內節點連接于內側子結構的外邊 緣壓力邊，其外節點則連接于外側子結構的內邊緣壓力邊。過渡結構35可用于矩形平面雙 層索-桿屋蓋體系中，用于連接內、外相鄰的兩個子結構，以增強結構的整體剛度，使其內 力分布更均勻。圖36為本發明第一、第二體系形式的邊界索-桿單元36的連接關系軸測圖。邊 界索_桿單元36包含圖1所示基本索_桿單元，其包含的第一、第二斜桿分別用作邊界第一斜桿sip、邊界第二斜桿s2p并沿該邊界索-桿單元的邊界延伸方向分布，其包含的第一 上、下層索用作邊界上、下層索。邊界索-桿單元36還包含有(1)邊界層間索c90p，呈鋸齒形分布，依次連接相鄰 的邊界第一斜桿的上層內節點及邊界第二斜桿的下層內節點；(2)邊界上層壓力邊s34p， 依次連接相鄰的邊界第一斜桿sip的上層內節點；(3)邊界下層壓力邊s35p，依次連接相鄰 的邊界第二斜桿s2p的下層內節點。這里僅以邊界壓力邊為例說明，根據實際需要，邊界上 層壓力邊s34p、下層壓力邊s35p也可由邊界上、下層拉力邊或拉壓邊等效替代，各邊界壓 力邊都包含首尾連接的多根壓桿，各邊界拉力邊都包含首尾連接的多根拉索，各邊界拉壓 邊都包含首尾連接的多根壓桿和拉索。邊界索-桿單元36可與如下所述的其它結構形式組合，如用于中空矩形平面雙層 索-桿屋蓋體系的內邊緣結構，或用于矩形平面雙層索_桿屋蓋體系的斜軸向結構，以增強 結構整體剛度，使其內力分布更均勻。圖37為本發明第一體系形式的內邊緣結構37的連接關系軸測圖，該內邊緣結構 包含圖7 (b)所示內邊緣結構7及圖36所示邊界索_桿單元36。內邊緣結構7為體系的內 邊緣外側結構且其包含的內邊緣斜桿、索及壓力邊分別用作相應的體系內邊緣外側斜桿、 索及外壓力邊；邊界索_桿單元36用作體系內邊緣結構的內側索_桿單元，其包含的邊界 第一、第二斜桿及邊界層間索和邊界壓力邊分別用作體系的內邊緣內側第一、第二斜桿及 內側層間索和內壓力邊，且體系的該內邊緣內側第一、第二斜桿分別連接于體系內邊緣外 壓力邊，且有如下連接方式內邊緣外側第一成對斜桿、第一斜桿的上層內節點分別與相應 內邊緣內側第二斜桿的上層外節點相接，其外側第二成對斜桿、第二斜桿的下層內節點分 別與相應內側第一斜桿的下層外節點相接。內邊緣結構37可用于中空矩形平面雙層索-桿 屋蓋體系的內邊緣結構。圖38為本發明第一體系形式的斜軸向結構38與由圖2(b)所示中間結構單元2_2 組成的中間結構的連接關系軸測圖，可用作矩形平面雙層索-桿屋蓋體系的斜軸向結構， 即圖34所示線段203-206的方向，以下均稱為斜軸向，這里斜軸向以線段205的方向為例， 圖中沿紙面向右的方向為斜軸向的外側方向。由于中間結構中的最內側中間第一、第二斜桿均沿一斜軸向分布，因此與最內側 中間第一斜桿屬同一中間結構單元且彼此相鄰的中間第二斜桿，是其左側鄰近的與最內側 中間第二斜桿沿同一中間斜桿方向外側相鄰的中間第二斜桿，與最內側中間第二斜桿屬同 一中間結構單元且彼此相鄰的中間第一斜桿，是其左側鄰近的與最內側第一中間斜桿沿同 一中間斜桿方向外側相鄰的中間第一斜桿。為便于理解與說明，各中間斜桿編號中屬同一 中間結構單元且彼此相鄰的中間斜桿編號的末位數相同，如與中間第一斜桿sla2左側相 鄰的中間第二斜桿編號為s2a2'，與其右側相鄰的中間第二斜桿編號為s2a2。斜軸向結構38包含圖36所示邊界索-桿單元36，邊界索-桿單元36包含的邊界 第一、第二斜桿分別用作斜軸向內側第一、第二斜桿且沿一斜軸向向延伸方向分布，其包含 的邊界上、下層索及邊界層間索和邊界上、下層壓力邊分別用作斜軸向內側上、下層索及斜 軸向內側層間索和斜軸向上、下層內壓力邊。斜軸向結構38還包含有多對斜軸向外側斜桿，沿所述斜軸向延伸方向分布且以 一定間距彼此分離，包含有(1)斜軸向外側第一成對斜桿s37q，位于中間結構中的最內側中間第一斜桿sla3與左側相鄰的最內側中間第二斜桿s2a4之間，沿與所述斜軸向延伸方 向相交的一斜軸向外側第一成對斜桿方向設置，且在該方向僅包含一對斜軸向外側斜桿， 其在外端點處相交，確定一下層外節點n29q，其上層內端點為相鄰的斜軸向內側第二斜桿 s2p的上層外節點n3pl、η3ρ2 ； (2)斜軸向外側第二成對斜桿s38q，與斜軸向外側第一成 對斜桿s37q交替設置，位于中間結構中的最內側中間第一斜桿sla3與右側相鄰的最內側 中間第二斜桿s2a2之間，沿與所述斜軸向延伸方向相交的一斜軸向外側第二成對斜桿方 向設置，且在該方向僅包含一對斜軸向外側斜桿，其在外端點處相交，確定一上層外節點 n30q，其下層內端點為相鄰的斜軸向內側第一斜桿sip的下層外節點n2pl、n2p2。斜軸向結構38還包含有多個斜軸向分界壓力邊或拉力邊或拉壓邊，各斜軸向分 界壓力邊都包含首尾連接的多根壓桿，各斜軸向分界拉力邊都包含首尾連接的多根拉索， 各斜軸向分界拉壓邊都包含首尾連接的多根壓桿和拉索；以及多個斜軸向分界索，分別連 接相鄰的斜軸向內、外側第一、第二斜桿，包含有(1)斜軸向分界上層壓力邊s36q或拉力邊或拉壓邊，依次連接相鄰的斜軸向內側 第二斜桿s2p的上層外節點；(2)斜軸向分界下層拉力邊c91q或壓力邊或拉壓邊，依次連 接相鄰的斜軸向內側第一斜桿sip的下層外節點；(3)斜軸向分界第一成對層間索c94q， 一端都連接斜軸向外側第一成對斜軸向斜桿s37q中斜桿的上層內節點n3p2(n3pl)，另一 端分別連接相鄰的斜軸向內側第一斜桿sip的下層外節點n2p4、n2p5(n2p5、n2p6) ； (4)斜 軸向分界第二成對層間索c95q，一端都連接斜軸向外側第二成對斜桿s38q中斜桿的下層 內節點n2pl(n2p2)，另一端分別連接相鄰的斜軸向內側第二斜桿s2p的上層外節點n3p3、 η3ρ5(η3ρ5、η3ρ6)。連接相鄰的斜軸向外側第一、第二成對斜桿和中間結構中的中間第一、第二斜桿 的斜軸向外側索包含有(1)斜軸向外側第一成對層間索C92q，一端都連接斜軸向外側第 一成對斜桿s37q的下層外節點n29q，另一端分別連接斜軸向分界上層壓力邊s36q中與其 上層內節點相鄰的節點n3p3、n3p4 ； (2)斜軸向外側第二成對層間索c93q，一端都連接斜 軸向外側第二成對斜桿s38q的上層外節點n30q，另一端分別連接斜軸向分界下層拉力邊 c91q中與其下層內節點相鄰的節點n2p3、n2p4 ;(3)斜軸向外側第一成對上層索c96q，一端 分別連接斜軸向外側第一成對斜桿s37q的上層內節點n3pl、n3p2，另一端都連接相鄰的中 間結構中最內側中間第二斜桿s2a4的上層外節點n3a4，； (4)斜軸向外側第二上層索c97q， 連接與最內側中間第二斜桿s2a4沿同一中間斜桿方向外側相鄰的中間第二斜桿的s2a3上 層外節點n3a3，及鄰近的斜軸向外側第一成對斜桿s37q中靠近斜軸向外側的斜桿的上層 內節點n3p2 ;(5)斜軸向外側第三成對上層索c98q，一端都連接斜軸向外側第二成對斜桿 s38q的上層外節點n30q，另一端分別連接中間結構中相鄰的最內側中間第一斜桿sla3的 上層內節點n3p3及最內側中間第二斜桿s2a2的上層外節點n3a2 ； (6)斜軸向外側第一成 對下層索c99q，一端分別連接斜軸向外側第二成對斜桿s38q的下層內節點n2pl、η2ρ2，另 一端都連接相鄰的最內側中間第一斜桿sla3的下層外節點n2a3 ;(7)斜軸向外側第二下層 索clOOq，連接與最內側中間第一斜桿sla3沿同一中間斜桿方向且外側相鄰的中間第一斜 桿sla2的下層外節點n2a2，及鄰近的斜軸向外側第二成對斜桿s38q中靠近斜軸向外側的 斜桿的下層內節點n2p2 ;(8)斜軸向外側第三成對下層索clOlq，一端都連接斜軸向外側第 一成對斜桿s37q的下層外節點n29q，另一端分別連接相鄰的最內側中間第一斜桿sla3的下層外節點n2a3及最內側中間第二斜桿s2a4的下層內節點n2p6。圖39為本發明第一體系形式的中空矩形平面雙層索-桿屋蓋體系的軸測圖，圖40 為本發明第一體系形式的中空正方形平面雙層索-桿屋蓋體系的軸測圖。圖39、圖40所示 屋蓋體系包含有(1)中間結構均由圖2所示中間結構單元組成；(2)外邊緣結構均包含圖 6(b)所示外邊緣結構6;(3)內邊緣結構均包含圖37所示內邊緣結構37; (4)斜軸向結構 均包含圖38所示斜軸向結構38，且所述斜軸向為圖34所示線段203-206的方向；(5)各中 間斜桿、斜軸向斜桿及內、外邊緣斜桿沿垂直于矩形兩組相對的邊的方向布置，且內、外邊 緣結構中各內、外邊緣上、下層壓力邊均各自閉合為內、外邊緣上、下層壓力周邊。圖41為本發明第一體系形式的矩形平面雙層索-桿屋蓋體系的軸測圖。該屋蓋 體系包含兩個內外相鄰的子結構，各子結構包含有1)中間結構包含圖2所示中間結構2 ； 2)內邊緣結構包含圖7(b)所示內邊緣結構7 ；3)外邊緣結構包含圖6(b)所示外邊緣結構 6 ；4)斜軸向結構包含圖38所示斜軸向結構38，且為圖34(a)所示線段203-206的方向。 外側子結構的外邊緣結構為體系的外邊緣結構，內側子結構的內邊緣結構為體系的內邊緣 外側結構且其包含的內邊緣斜桿、索及壓力邊分別用作相應的體系內邊緣外側斜桿、索及 外壓力邊。如圖37所示，體系內邊緣結構還包含邊界索_桿單元36，用作體系內邊緣結構 的內側索-桿單元。在內側子結構的外邊緣壓力邊和相鄰外側子結構的內邊緣壓力邊之間 包含圖35所示過渡結構35，其包含的過渡第一、第二斜桿的內節點連接于內側子結構的外 邊緣壓力邊而它們的外節點則連接于相鄰外側子結構的內邊緣壓力邊，且(1)體系的中 心結構包含中心索_桿單元，該中心索_桿單元包含圖36所示邊界索-桿單元36，其包含 的邊界第一、第二斜桿及邊界上下層索、邊界壓力邊分別用作中心第一、第二斜桿及中心上 下層索、中心壓力邊，該中心索_桿單元沿圖34 (a)所示線段207的方向分布，位于圖37所 示內邊緣結構37的內側并與其包含的內邊緣內側第一、第二斜桿有如下連接方式各中心 第一斜桿的下層外節點都與相應內邊緣內側第二斜桿的下層內節點相連接，各中心第二斜 桿的上層外節點都與相應內邊緣內側第一斜桿的上層內節點相連接；(2)各中間斜桿、內、 外邊緣斜桿、過渡斜桿及斜軸向斜桿沿垂直于矩形兩組相對的邊的方向布置，且外邊緣上、 下層外壓力邊均各自閉合為外邊緣上、下層壓力周邊。圖42為本發明第二體系形式的內邊緣結構42的連接關系軸測圖，該內邊緣結構 包含圖18所示內邊緣18及圖36所示邊界索-桿單元36。內邊緣18包含的內邊緣壓力邊 分別用作體系的內邊緣外壓力邊；邊界索_桿單元36用作體系的內邊緣內側索_桿單元， 其包含的邊界第一、第二斜桿及邊界層間索和邊界壓力邊分別用作體系的內邊緣內側第 一、第二斜桿及內側層間索和內壓力邊，且該內邊緣內側第一、第二斜桿分別連接于體系的 內邊緣外壓力邊，且其與中間結構中的最內側中間第一、第二斜桿之間包含如下連接方式 各最內側中間第一斜桿的上層內節點都與相應內邊緣內側第二斜桿的上層外節點相接，各 最內側中間第二斜桿的下層內節點都與相應內邊緣內側第一斜桿的下層外節點相接。內邊 緣結構42可用于中空矩形平面雙層索_桿屋蓋體系的內邊緣結構。圖43為本發明第二體系形式的斜軸向結構43與由圖3(c)所示中間結構單元3_3 組成的中間結構的連接關系軸測圖，可用作矩形平面雙層索-桿屋蓋體系的斜軸向結構， 即圖34所示線段203-206的方向，以下均稱為斜軸向，這里斜軸向以線段205的方向為例， 圖中沿紙面向右的方向為斜軸向的外側方向。
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由于中間結構中的最內側中間第一、第二斜桿均沿一斜軸向分布，因此與最內側 中間第一斜桿屬同一中間結構單元且彼此相鄰的中間第二斜桿，是其左側鄰近的中間結構 中與最內側中間第一斜桿下層外節點相接的中間第二斜桿。為便于理解與說明，各中間斜 桿編號中屬同一中間結構單元且彼此相鄰的中間斜桿編號的末位數相同，如與中間第二斜 桿s2b2左側相鄰的為中間第一斜桿為slb2'，與其右側相鄰的為中間第一斜桿slb2。斜軸向結構43包含圖36所示邊界索-桿單元36，邊界索-桿單元36包含的邊界 第一、第二斜桿分別用作斜軸向內側第一、第二斜桿且沿一斜軸向延伸方向設置，其包含的 邊界上、下層索及邊界層間索和邊界上、下層壓力邊分別用作斜軸向內側上、下層索及斜軸 向內側層間索和斜軸向上、下層內壓力邊。斜軸向結構43還包含有多對及多個斜軸向外側斜桿，沿所述斜軸向延伸方向分 布且以一定間距彼此分離，包含有(1)斜軸向外側第一斜桿s38r，位于中間結構中相鄰的 最內側中間第一斜桿slb2、slb3之間，沿與斜軸向延伸方向相交的一斜軸向外側第一斜桿 方向設置，且在該方向僅包含一根斜軸向外側斜桿，其外端點確定一下層外節點n29r，其 上層內端點為斜軸向內側第二斜桿s2p的上層外節點n3pl ;(2)斜軸向外側第二成對斜 桿s39r，與斜軸向外側第一斜桿交替設置且彼此相鄰，沿與斜軸延伸方向相交的一斜軸向 外側第二成對斜桿方向設置，且在該方向僅包含一對斜軸向外側斜桿，其兩根斜桿的外端 點處相交于上層，確定一共同的上層外節點n30r，其內端點為相鄰的斜軸向內側第一斜桿 sip的下層外節點n2pl、η2ρ2，且最內側中間第一斜桿位于斜軸向外側第二成對斜桿的兩 根斜桿之間。斜軸向結構43還包含有多個斜軸向分界壓力邊，各斜軸向分界壓力邊都包含首 尾連接的多根壓桿，以及多根斜軸向分界索，分別連接相鄰的斜軸向內、外側斜桿，包含有
(1)斜軸向分界上層壓力邊s36r，依次連接相鄰的斜軸向內側第二斜桿s2p的上層外節點；
(2)斜軸向分界下層壓力邊s37r，依次連接相鄰的斜軸向內側第一斜桿sip的下層外節點；
(3)斜軸向分界層間索c91r，連接斜軸向內側第一斜桿的下層外節點及相鄰的斜軸向內側 第二斜桿的上層外節點。這里僅以斜軸向分界壓力邊為例說明，根據實際需要，斜軸向分界 上層壓力邊s36r和下層壓力邊s37r也可由相應拉力邊或拉壓邊等效替代，各斜軸向分界 拉力邊都包含首尾連接的多根拉索，各斜軸向分界拉壓邊都包含首尾連接的多根壓桿和拉 索。連接相鄰的斜軸向外側第一斜桿、第二成對斜桿和中間結構中的中間第一、第二 斜桿的斜軸向外側索包含有(1)斜軸向外側第一層間索c92r，連接斜軸向外側第二成 對斜桿s39r的上層外節點n30r，及位于其間的最內側中間第一斜桿slb3的下層外節點 n2b2 ； (2)斜軸向外側第二層間索c93r，連接斜軸向外側第二成對斜桿s39r的上層外節點 n30r，及相鄰的斜軸向外側第一斜桿s38r的下層外節點n29r (3)斜軸向外側第一上層索 c94r，連接斜軸向外側第二成對斜桿s39r的上層外節點n30r，及相鄰的斜軸向外側第一斜 桿s38r的上層內節點n3pl ； (4)斜軸向外側第二上層索c95r，連接斜軸向外側第二成對斜 桿s39r的上層外節點n30r，及位于其間的最內側中間第一斜桿slb3的上層內節點n3p2 ； (5)斜軸向外側第三上層索c96r，連接與最內側中間第一斜桿slb3下層外節點相接的中間 第二斜桿s2b2的上層外節點nlbl，及鄰近的靠近斜軸向延伸方向外側的斜軸向外側第一 斜桿s38r的上層內節點n3pl ； (6)斜軸向外側第一下層索c97r，連接最內側中間第一斜桿slb3的下層外節點n2b2，及相鄰的斜軸向外側第一斜桿s38r的下層外節點n29r ； (7)斜軸 向外側第二成對下層索c98r，一端分別連接斜軸向外側第二成對斜桿s39r的下層內節點 n2pl、n2p2，另一端都連接位于其間的最內側中間第一斜桿slb3的下層外節點n2b2;(8)斜 軸向外側第三下層索c99r，連接斜軸向外側第二成對斜桿s39r中斜桿的下層內節點n2pl 外側及鄰近的斜軸向外側第一斜桿s38r的下層外節點n29r。圖44為本發明第二體系形式的中空矩形平面雙層索-桿屋蓋體系的軸測圖，圖45 為本發明第二體系形式的中空正方形平面雙層索-桿屋蓋體系的軸測圖。圖44、圖45所示 屋蓋體系包含有(1)中間結構均由圖3所示中間結構單元組成；(2)外邊緣結構均包含圖 17所示外邊緣17 ； (3)內邊緣結構包含圖42所示內邊緣結構42 ； (4)斜軸向結構均包含圖 43所示斜軸向結構43，且為圖34所示線段203-206的方向；(5)各中間斜桿、斜軸向斜桿 及內邊緣斜桿均沿垂直于矩形兩組相對的邊的方向布置，且內、外邊緣結構中各上、下層壓 力邊均各自閉合為內、外邊緣上、下層壓力周邊。圖46為本發明第二體系形式的矩形平面雙層索-桿屋蓋體系的軸測圖。該屋蓋 體系包含有(1)中間結構由圖3所示中間結構單元組成，且在結構內部包含多個內邊界壓 力邊，各內邊界壓力邊都包含圖18所示內邊緣18，包含有內邊界上層壓力邊s5k，依次連 接中間結構中的一中間結構單元中相鄰的中間第一斜桿的上層內節點；內邊界下層壓力邊 s6k，依次連接中間結構中該中間結構單元中相鄰的中間第二斜桿的下層內節點。這里內 邊界壓力邊也可由內邊界拉力邊或拉壓邊替代，各內邊界拉力邊都包含首尾連接的多根拉 索，各內邊界拉壓邊都包含首尾連接的多根壓桿和拉索；(2)外邊緣結構包含圖17所示外 邊緣17 ； (3)內邊緣結構包含圖42所示內邊緣結構42 ； (4)斜軸向結構包含圖43所示斜軸 向結構43，且為圖34(a)所示線段203-206的方向；(5)體系的中心結構包含中心索-桿單 元，該中心索_桿單元包含圖36所示邊界索_桿單元36，其包含的邊界第一、第二斜桿及 邊界上下索、邊界壓力邊分別用作中心第一、第二斜桿及中心上下索、中心壓力邊，該中心 索-桿單元沿圖34(a)所示線段207的方向分布，位于圖42所示內邊緣結構42的內側并 與其包含的內邊緣內側第一、第二斜桿有如下連接方式各中心第一斜桿的下層外節點都 與相應內邊緣內側第二斜桿的下層內節點相連接，各中心第二斜桿的上層外節點都與相應 內邊緣內側第一斜桿的上層內節點相連接；(6)各中間斜桿、斜軸向斜桿及內邊緣斜桿沿 垂直于矩形兩組相對的邊的方向布置，且外邊緣上、下層外壓力邊均各自閉合為外邊緣上、 下層壓力周邊。圖47為本發明第一、第二體系形式的中心結構47的連接關系軸測圖，中心結構47 位于圖42所示內邊緣結構42或圖37所示內邊緣結構37的內側，以下均以圖42所示內邊 緣結構42為例說明。中心結構47沿圖34(b)所示線段203-206的方向并向中心交匯，線 段203-206的方向為中心斜向，線段201 (202)、208、209的方向為中心軸向，這里中心斜向 以線段205的方向為例。圖中沿紙面向上、向左的方向為結構向內的方向，反之則為結構向 外的方向。中心結構47可用作正方形平面雙層索-桿屋蓋體系的中心結構。中心結構47包含有中心垂直壓桿s44s，上端點確定一上層節點n35s，下端點確 定一下層節點n36s，且還包含多對及多個中心斜桿，包含有(1)中心外側第一成對斜桿 s40s，沿一中心斜向設置，在內端點處相交，確定一上層內節點n31s，其下層外端點為內邊 緣結構42中的內邊緣內側第二斜桿s2p2、s2p5的下層內節點n4p2、n4p4 ； (2)中心內側
61第一成對斜桿s41s，與中心外側第一成對斜桿沿同一中心斜向設置且位于其內側，其在內 端點處相交，確定一上層內節點n32s，其下層外節點為內邊緣結構42中的內邊緣內側第 二斜桿s2pl、s2p6的下層內節點n4pl、n4p5 ;(3)中心第二成對斜桿s42s，與中心內、外側 第一成對斜桿沿同一中心斜向設置且位于二者之間，其在內端點處相交，確定一下層內節 點n33s，其上層外節點為內邊緣結構42中的內邊緣內側第一斜桿slp2、slp5的上層內節 點nlp2、nlp4 ； (4)中心第二斜桿s43s，與中心內側第一成對斜桿s41s交替設置，并沿圖 34(b)所示線段201 (202)、208、209的方向即中心軸向設置，其內端點確定一下層內節點 n34s，其上層外節點為內邊緣結構42中的內邊緣內側第一斜桿slpl的上層內節點nlpl。連接相鄰中心斜桿和中心垂直壓桿的中心層間索包含有(1)中心第一層間索 cl02s,cl02s'、cl02s〃，包括首尾連接的三根拉索，依次連接中心內側第一成對斜桿s41s 的上層內節點n32s、中心第二成對斜桿s42s的下層內節點n33s、中心外側第一成對斜桿 s40s的上層內節點n31s，及外側相鄰的位于該中心斜向上的內邊緣結構42中的內邊緣內 側第二斜桿s2p3的下層內節點n4p3 ； (2)中心第二層間索cl03s，連接中心內側第一成對 斜桿s41s的上層內節點n32s及相鄰的中心第二斜桿s43s的下層內節點n34s ;(3)中心第 三層間索cl04s，連接中心垂直壓桿s44s的上層節點n35s及中心第二斜桿s43s的下層內 節點n34s ； (4)中心第四層間索cl05s，連接中心垂直壓桿s44s的下層節點n36s及中心內 側第一成對斜桿s41s的上層內節點n32s。連接相鄰中心斜桿的中心上、下層壓桿包含有(1)中心上層壓桿s45s，連接中心 第二成對斜桿s42s的上層外節點nlp2、nlp4 ； (2)中心第一下層壓桿s46s，連接中心外側 第一成對斜桿s40s的下層外節點n4p2、η4ρ4 ； (3)中心第二下層壓桿s47s，一端都連接中 心第二成對斜桿s42s的下層內節點n33s，另一端分別連接相鄰的中心內側第一成對斜桿 s41s的下層外節點n4pl、n4p5。連接相鄰中心斜桿的中心上、下層索包含有(1)中心第一上層索cl06s，連接中 心內側第一成對斜桿s41s的上層內節點n32s，及相鄰的中心第二斜桿s43s的上層外節點 nlpl ； (2)中心第二成對上層索cl07s，一端都連接中心內側第一成對斜桿s41s的上層內節 點n32s，另一端分別連接相鄰的中心第二成對斜桿s42s的上層外節點nlp2、nlp4 ； (3)中 心第三成對上層索cl08s，一端都連接中心外側第一成對斜桿s40s的上層內節點n31s，另 一端分別連接相鄰的中心第二成對斜桿s42s的上層外節點nlp2、nlp4 ； (4)中心第四上層 索cl09s，連接中心外側第一成對斜桿s40s的上層內節點n31s及沿同一中心斜向且外側 相鄰的內邊緣結構42中的內邊緣內側第一斜桿slp3的上層內節點nlp3 ； (5)中心下層索 cllOs，連接中心第二斜桿s43s的下層內節點n34s及相鄰的中心內側第一成對斜桿s41s 中鄰近斜桿的下層外節點n4pl。圖48為本發明第一體系形式的正方形平面雙層索-桿屋蓋體系的軸測圖。該屋 蓋體系與圖41所示矩形平面雙層索-桿屋蓋體系的區別在于中心結構的不同，這里的中心 結構包含圖47所示中心結構47。圖49為本發明第二體系形式的正方形平面雙層索-桿屋蓋體系的軸測圖。該屋 蓋體系與圖46所示矩形平面雙層索-桿屋蓋體系的區別在于中心結構的不同，這里的中心 結構包含圖47所示中心結構47。圖50為本發明第二體系形式的另一矩形平面雙層索-桿屋蓋體系的軸測圖，圖51
62為本發明第二體系形式的另一正方形平面雙層索-桿屋蓋體系的軸測圖。圖50、圖51所示 屋蓋體系分別由多個圖4(f)、圖4(j)及圖4(n)所示雙層索-桿拱形結構沿其短邊方向相 繼地內外相接組合而成。圖52為本發明第二體系形式的另一中空矩形平面雙層索-桿屋蓋 體系的軸測圖，圖53為本發明第二體系形式的另一中空正方形平面雙層索-桿屋蓋體系的 軸測圖。圖52、圖53所示屋蓋體系分別由多個圖4(f)、圖4(j)及圖4(n)所示雙層索-桿 拱形結構沿其短邊方向相繼地內外相接組合而成，且沿其組合方向各雙層索-桿拱形結構 的跨度有變化。圖50至圖53中，各雙層索-桿拱形結構的中間斜桿、邊緣斜桿與相鄰雙層 索-桿拱形結構的相應中間斜桿、邊緣斜桿沿其組合方向分別在上、下層節點處對接，從而 連成整體；且圖4 (f)、圖4 (j)及圖4 (η)所示雙層索_桿拱形結構可分別由圖4 (h)、圖4 (1) 及圖4(ρ)所示雙層索-桿拱形結構等效替代。上面詳細描述和圖示了本發明的雙層索-桿屋蓋體系的多個較佳的實施例，但應 予理解的是，本發明并不局限于上述所述和所示的具體形式，本領域的技術人員在閱讀了 本說明書和附圖之后，可以按照具體工程的需要作出許多的變化和修改，這些變化和修改 均落入本發明的保護范圍之內。例如，本發明的雙層索-桿屋蓋體系的厚度可視具體結構形式而定，并且厚度可 變。屋蓋體系的上、下兩層采用平面或曲面形式。曲面可為規則曲面或不規則曲面，可為凸 曲面或凹曲面。該屋蓋體系的平面投影可為橢圓形、圓形及其它非圓形平面，也可為四邊形 及其它多邊形平面。結構可整體閉合，可在中部大開孔，也可由單榀組成多榀屋蓋體系。這 些變化形式，均可通過調節斜桿長度和斜度、各組斜桿的數量和間隔、各組斜桿的排布方向 以及內、外邊緣等的布置來實現。如，盡管本發明的實施例中是沿徑向或垂直于邊緣結構排 布的，但根據具體結構平面形式的需要，也可不沿徑向或不垂直于邊緣結構排布。
權利要求
一種雙層索 桿屋蓋體系，該體系包含內邊緣結構、外邊緣結構及介于其間的中間結構，其中所述雙層索 桿屋蓋體系包含基本索 桿單元，所述基本索 桿單元包含有(i)多個斜桿，沿一斜桿分布方向分布且以一定間距彼此分離，包含有第一斜桿(s1)，其內端點位于上層，確定一上層內節點，其外端點位于下層，確定一下層外節點；第二斜桿(s2)，其內端點位于下層，確定一下層內節點，其外端點位于上層，確定一上層外節點；各第一斜桿分別沿與斜桿分布方向相交的一第一斜桿方向設置且在該方向上僅包含一根第一斜桿；各第二斜桿分別沿與斜桿分布方向相交的一第二斜桿方向設置且在該方向上僅包含一根第二斜桿；各第一、第二斜桿方向在所述內、外邊緣結構之間互不相交；各第一、第二斜桿沿斜桿分布方向交替設置，以使第一、第二斜桿彼此相鄰；以及(ii)多根上、下層索，分別連接相鄰的第一、第二斜桿，包含有第一上層索(c1)，連接第一斜桿的上層內節點及相鄰的第二斜桿的上層外節點；第一下層索(c2)，連接第一斜桿的下層外節點及相鄰的第二斜桿的下層內節點；其中，(A)所述中間結構包含多個從外邊緣結構向內邊緣結構相繼地內外相鄰布置的所述基本索 桿單元，用作中間結構單元，其包含的第一、第二斜桿及第一上、下層索分別用作中間第一、第二斜桿及中間第一上、下層索，其斜桿分布方向為中間結構的延伸方向；各外側中間結構單元中的外側中間第一、第二斜桿與相鄰的內側中間結構單元中的內側中間第一、第二斜桿之間包含如下組合及連接方式(i)各外側中間第一斜桿都與相應內側中間第一斜桿沿同一中間第一斜桿方向設置并內外相鄰且互不相交，各外側中間第二斜桿都與相應內側中間第二斜桿沿同一中間第二斜桿方向設置并內外相鄰且互不相交；(ii)還包含多根中間索，分別連接相鄰的內、外側中間第一、第二斜桿，包含有中間第一層間索(c3a)，連接外側中間第一斜桿的上層內節點和相鄰的內側中間第一斜桿的下層外節點；中間第二層間索(c4a)，連接外側中間第二斜桿的下層內節點和相鄰的內側中間第二斜桿的上層外節點；中間第二上層索(c5a)，連接外側中間第二斜桿的上層外節點和鄰近的內側中間第一斜桿的上層內節點；中間第二下層索(c6a)，連接外側中間第一斜桿的下層外節點和鄰近的內側中間第二斜桿的下層內節點；(B)所述內邊緣結構包含與所述中間結構連接的內邊緣索 桿單元，和/或所述外邊緣結構包含與所述中間結構連接的外邊緣索 桿單元，其中一)所述內邊緣索 桿單元包含有(i)多對及多個內邊緣斜桿，沿一內邊緣延伸方向分布且以一定間距彼此分離，包含有內邊緣第一成對斜桿(s9e)，沿相應中間第一斜桿方向設置且在該方向僅包含一對內邊緣斜桿，其兩根斜桿的外端點相交于下層，確定一共同的下層外節點，其內端點分開地位于上層，確定兩個上層內節點；內邊緣第二成對斜桿(s10e)，與內邊緣第一成對斜桿沿內邊緣延伸方向交替設置并彼此相鄰，沿相應中間第二斜桿方向設置且在該方向僅包含一對內邊緣斜桿，其兩根斜桿的外端點相交于上層，確定一共同的上層外節點，其內端點分開地位于下層，確定兩個下層內節點；內邊緣第一斜桿(s11e)，位于內邊緣第二成對斜桿的兩根斜桿之間并沿其所沿的中間第二斜桿方向設置且在該方向僅包含一根內邊緣斜桿，其外端點位于下層，確定一下層外節點，其內端點位于上層，確定一上層內節點；內邊緣第二斜桿(s12e)，位于內邊緣第一成對斜桿的兩根斜桿之間并沿其所沿的中間第一斜桿方向設置且在該方向僅包含一根內邊緣斜桿，其外端點位于上層，確定一上層外節點，其內端點位于下層，確定一下層內節點；(ii)多根內邊緣索，分別連接相鄰的所述內邊緣斜桿，包含有內邊緣第一層間索(c23e)，連接內邊緣第一成對斜桿的下層外節點和位于其間的內邊緣第二斜桿的上層外節點；內邊緣第二層間索(c24e)，連接內邊緣第二成對斜桿的上層外節點和位于其間的內邊緣第一斜桿的下層外節點；內邊緣第三層間索(c25e)，連接內邊緣第一斜桿的下層外節點和相鄰的內邊緣第一成對斜桿中鄰近斜桿的上層內節點；內邊緣第四層間索(c26e)，連接內邊緣第二斜桿的上層外節點和相鄰的內邊緣第二成對斜桿中鄰近斜桿的下層內節點；內邊緣第五成對層間索(c27e)，一端分別連接內邊緣第一成對斜桿的上層內節點，另一端都連接位于其間的內邊緣第二斜桿的下層內節點；內邊緣第六成對層間索(c28e)，一端分別連接內邊緣第二成對斜桿的下層內節點，另一端都連接位于其間的內邊緣第一斜桿的上層內節點；內邊緣第一上層索(c29e)，連接內邊緣第二成對斜桿的上層外節點和相鄰的內邊緣第一成對斜桿中鄰近斜桿的上層內節點；內邊緣第二上層索(c30e)，連接內邊緣第二成對斜桿的上層外節點和位于其間的內邊緣第一斜桿的上層內節點；內邊緣第三成對上層索(c31e)，一端分別連接內邊緣第一成對斜桿的上層內節點，另一端都連接位于其間的內邊緣第二斜桿的上層外節點；內邊緣第一下層索(c32e)，連接內邊緣第一成對斜桿的下層外節點和相鄰的內邊緣第二成對斜桿中鄰近斜桿的下層內節點；內邊緣第二下層索(c33e)，連接內邊緣第一成對斜桿的下層外節點和位于其間的內邊緣第二斜桿的下層內節點；內邊緣第三成對下層索(c34e)，一端分別連接內邊緣第二成對斜桿的下層內節點，另一端都連接位于其間的內邊緣第一斜桿的下層外節點；以及(iii)多根內邊緣索，分別連接所述內邊緣斜桿與所述中間結構中最內側中間結構單元中的中間第一、第二斜桿即最內側中間第一、第二斜桿，包含有內邊緣第七層間索(c35e)，連接最內側中間第一斜桿的上層內節點和沿該中間第一斜桿方向設置且內側相鄰的內邊緣第一成對斜桿的下層外節點；內邊緣第八層間索(c36e)，連接最內側中間第二斜桿的下層內節點和沿該中間第二斜桿方向設置且內側相鄰的內邊緣第二成對斜桿的上層外節點；內邊緣第四上層索(c37e)，連接最內側中間第二斜桿的上層外節點和鄰近的內邊緣第一成對斜桿中鄰近斜桿的上層內節點；內邊緣第四下層索(c38e)，連接最內側中間第一斜桿的下層外節點和鄰近的內邊緣第二成對斜桿中鄰近斜桿的下層內節點；(iv)多個內邊緣壓力邊或拉力邊或拉壓邊，分別連接所述內邊緣斜桿的相鄰內節點，各內邊緣壓力邊都包含首尾連接的多根壓桿，各內邊緣拉力邊都包含首尾連接的多根拉索，各內邊緣拉壓邊都包含首尾連接的多根壓桿和拉索，包含有內邊緣上層壓力邊(s13e)或拉力邊或拉壓邊，依次連接相鄰的內邊緣第一成對斜桿及內邊緣第一斜桿的上層內節點；內邊緣下層壓力邊(s14e)或拉力邊或拉壓邊，依次連接相鄰的內邊緣第二成對斜桿及內邊緣第二斜桿的下層內節點；二)所述外邊緣索 桿單元包含有(i)多對及多個外邊緣斜桿，沿一外邊緣延伸方向分布且以一定間距彼此分離，包含有外邊緣第一成對斜桿(s3d)，沿相應中間第一斜桿方向設置且在該方向僅包含一對外邊緣斜桿，其兩根斜桿的內端點相交于上層，確定一共同的上層內節點，其外端點分開地位于下層，確定兩個下層外節點；外邊緣第二成對斜桿(s4d)，與外邊緣第一成對斜桿沿外邊緣延伸方向交替設置并彼此相鄰，沿相應中間第二斜桿方向設置且在該方向僅包含一對外邊緣斜桿，其兩根斜桿的內端點相交于下層，確定一共同的下層內節點，其外端點分開地位于上層，確定兩個上層外節點；外邊緣第一斜桿(s5d)，位于外邊緣第二成對斜桿的兩根斜桿之間并沿其所沿的中間第二斜桿方向設置且在該方向僅包含一根外邊緣斜桿，其內端點位于上層，確定一上層內節點，其外端點位于下層，確定一下層外節點；外邊緣第二斜桿(s6d)，位于外邊緣第一成對斜桿的兩根斜桿之間并沿其所沿的中間第一斜桿方向設置且在該方向僅包含一根外邊緣斜桿，其內端點位于下層，確定一下層內節點，其外端點位于上層，確定一上層外節點；(ii)多根外邊緣索，分別連接相鄰的所述外邊緣斜桿，包含有外邊緣第一層間索(c7d)，連接外邊緣第一成對斜桿的上層內節點和位于其間的外邊緣第二斜桿的下層內節點；外邊緣第二層間索(c8d)，連接外邊緣第二成對斜桿的下層內節點和位于其間的外邊緣第一斜桿的上層內節點；外邊緣第三層間索(c9d)，連接外邊緣第一斜桿的上層內節點和相鄰的外邊緣第一成對斜桿中鄰近斜桿的下層外節點；外邊緣第四層間索(c10d)，連接外邊緣第二斜桿的下層內節點和相鄰的外邊緣第二成對斜桿中鄰近斜桿的上層外節點；外邊緣第五成對層間索(c11d)，一端分別連接外邊緣第一成對斜桿的下層外節點，另一端都連接位于其間的外邊緣第二斜桿的上層外節點；外邊緣第六成對層間索(c12d)，一端分別連接外邊緣第二成對斜桿的上層外節點，另一端都連接位于其間的外邊緣第一斜桿的下層外節點；外邊緣第一上層索(c13d)，連接外邊緣第一成對斜桿的上層內節點和相鄰的外邊緣第二成對斜桿中鄰近斜桿的上層外節點；外邊緣第二上層索(c14d)，連接外邊緣第一成對斜桿的上層內節點和位于其間的外邊緣第二斜桿的上層外節點；外邊緣第三成對上層索(c15d)，一端分別連接外邊緣第二成對斜桿的上層外節點，另一端都連接位于其間的外邊緣第一斜桿的上層內節點；外邊緣第一下層索(c16d)，連接外邊緣第二成對斜桿的下層內節點和相鄰的外邊緣第一成對斜桿中鄰近斜桿的下層外節點；外邊緣第二下層索(c17d)，連接外邊緣第二成對斜桿的下層內節點和位于其間的外邊緣第一斜桿的下層外節點；外邊緣第三成對下層索(c18d)，一端分別連接外邊緣第一成對斜桿的下層外節點，另一端都連接位于其間的外邊緣第二斜桿的下層內節點；(iii)多根外邊緣索，分別連接所述外邊緣斜桿與所述中間結構中最外側中間結構單元中的中間第一、第二斜桿即最外側中間第一、第二斜桿，包含有外邊緣第七層間索(c19d)，連接最外側中間第一斜桿的下層外節點和沿該中間第一斜桿方向設置且外側相鄰的外邊緣第一成對斜桿的上層內節點；外邊緣第八層間索(c20d)，連接最外側中間第二斜桿的上層外節點和沿該中間第二斜桿方向設置且外側相鄰的外邊緣第二成對斜桿的下層內節點；外邊緣第四上層索(c21d)，連接最外側中間第一斜桿的上層內節點和鄰近的外邊緣第二成對斜桿中鄰近斜桿的上層外節點；外邊緣第四下層索(c22d)，連接最外側中間第二斜桿的下層內節點和鄰近的外邊緣第一成對斜桿中鄰近斜桿的下層外節點；(iv)多個外邊緣壓力邊或拉力邊或拉壓邊，分別連接所述外邊緣斜桿的相鄰外節點，各外邊緣壓力邊都包含首尾連接的多根壓桿，各外邊緣拉力邊都包含首尾連接的多根拉索，各外邊緣拉壓邊都包含首尾連接的多根壓桿和拉索，包含有外邊緣上層壓力邊(s7d)或拉力邊或拉壓邊，依次連接相鄰的外邊緣第二成對斜桿及外邊緣第二斜桿的上層外節點；外邊緣下層壓力邊(s8d)或拉力邊或拉壓邊，依次連接相鄰的外邊緣第一成對斜桿及外邊緣第一斜桿的下層外節點。
2.如權利要求1所述的雙層索-桿屋蓋體系，其特征在于所述內邊緣結構包含與所 述中間結構連接的所述內邊緣索-桿單元，所述外邊緣結構包含與所述中間結構連接的所 述外邊緣索-桿單元，且(A)所述體系包含至少兩個從體系外邊緣向體系內邊緣相繼地內外相鄰布置的子結 構，各子結構都包含所述內邊緣結構、所述外邊緣結構及所述中間結構，其中最外側子結構 的外邊緣結構為所述體系的外邊緣結構，最內側子結構的內邊緣結構為所述體系的內邊緣 外側結構且其包含的內邊緣斜桿、索及壓力邊或拉力邊或拉壓邊分別用作相應的體系內邊 緣外側斜桿、索及外壓力邊或拉力邊或拉壓邊；且在各內側子結構的外邊緣壓力邊或拉力邊或拉壓邊和相鄰的外側子結構的內邊緣壓 力邊或拉力邊或拉壓邊之間都包含第一過渡結構，該第一過渡結構包含雙側懸伸結構，該 雙側懸伸結構包含沿其內側延伸方向分布的內側索-桿單元和沿其外側延伸方向分布的 外側索-桿單元，其內側索-桿單元連接于各內側子結構的外邊緣壓力邊或拉力邊或拉壓 邊且其內側延伸方向為該內側子結構的外邊緣壓力邊或拉力邊或拉壓邊的延伸方向，其外 側索-桿單元連接于相鄰的外側子結構的內邊緣壓力邊或拉力邊或拉壓邊且其外側延伸 方向為該相鄰的外側子結構的內邊緣壓力邊或拉力邊或拉壓邊的延伸方向；(B)在所述體系的內邊緣外壓力邊或拉力邊或拉壓邊之內，所述體系的內邊緣結構還 包含內邊緣內側索-桿單元，包含有(i)多對及多個內邊緣內側斜桿，沿一內邊緣外壓力邊或拉力邊或拉壓邊延伸方向分 布且以一定間距彼此分離，包含有內邊緣內側第一成對斜桿(s3d)，沿相應內邊緣外側第二成對斜桿所沿的中間第二斜 桿方向設置，其兩根斜桿的內端點相交于上層，確定一共同的上層內節點，其外端點與該相 應內邊緣外側第二成對斜桿的下層內節點相接；內邊緣內側第二成對斜桿(s4d)，與內邊緣內側第一成對斜桿交替設置且沿相應內邊 緣外側第一成對斜桿所沿的中間第一斜桿方向設置，其兩根斜桿的內端點相交于下層，確 定一共同的下層內節點，其外端點與該相應內邊緣外側第一成對斜桿的上層內節點相接；內邊緣內側第一斜桿(s5d)，位于內邊緣內側第二成對斜桿的兩根斜桿之間并沿其所 沿的中間第一斜桿方向設置，其內端點位于上層，確定一上層內節點，其外端點與相應內邊 緣外側第二斜桿的下層內節點相接；內邊緣內側第二斜桿(s6d)，位于內邊緣內側第一成對斜桿的兩根斜桿之間并沿其所 沿的中間第二斜桿方向設置，其內端點位于下層，確定一下層內節點，其外端點與相應內邊 緣外側第一斜桿的上層內節點相接；( )多根內邊緣內側索，分別連接相鄰的內邊緣內側斜桿，包含有 內邊緣內側第一層間索(c7d)，連接內邊緣內側第一成對斜桿的上層內節點和位于其 間的內邊緣內側第二斜桿的下層內節點；內邊緣內側第二層間索(c8d)，連接內邊緣內側第二成對斜桿的下層內節點和位于其 間的內邊緣內側第一斜桿的上層內節點；內邊緣內側第一上層索(cl3d)，連接內邊緣內側第一成對斜桿的上層內節點和相鄰的 內邊緣內側第二成對斜桿中鄰近斜桿的上層外節點；內邊緣內側第二上層索(cl4d)，連接內邊緣內側第一成對斜桿的上層內節點和位于其 間的內邊緣內側第二斜桿的上層外節點；內邊緣內側第三成對上層索(cl5d)，一端分別連接內邊緣內側第二成對斜桿的上層外 節點，另一端都連接位于其間的內邊緣內側第一斜桿的上層內節點；內邊緣內側第一下層索(cl6d)，連接內邊緣內側第二成對斜桿的下層內節點和相鄰的 內邊緣內側第一成對斜桿中鄰近斜桿的下層外節點；內邊緣內側第二下層索(cl7d)，連接內邊緣內側第二成對斜桿的下層內節點和位于其 間的內邊緣內側第一斜桿的下層外節點；內邊緣內側第三成對下層索(cl8d)，一端分別連接內邊緣內側第一成對斜桿的下層外 節點，另一端都連接位于其間的內邊緣內側第二斜桿的下層內節點；(iii)多個內邊緣內拉力邊或壓力邊或拉壓邊，分別連接相鄰的內邊緣內側斜桿的內 節點，各內邊緣內拉力邊都包含首尾連接的多根拉索，各內邊緣內壓力邊都包含首尾連接 的多根壓桿，各內邊緣內拉壓邊都包含首尾連接的多根壓桿和拉索，包含有內邊緣上層內拉力邊(c39f)或壓力邊或拉壓邊，依次連接相鄰的內邊緣內側第一成 對斜桿及內邊緣內側第一斜桿的上層內節點；內邊緣下層內拉力邊(c40f)或壓力邊或拉壓邊，依次連接相鄰的內邊緣內側第二成 對斜桿及內邊緣內側第二斜桿的下層內節點。
3.如權利要求2所述的雙層索-桿屋蓋體系，其特征在于所述體系的內邊緣結構還 包含多根內邊緣內側第三層間索(c41g)，分別連接相鄰的內邊緣內側第一成對斜桿的上層 內節點及內邊緣內側第二成對斜桿的下層內節點。
4.如權利要求2所述的雙層索-桿屋蓋體系，其特征在于所述體系還包含第二過渡 結構，該第二過渡結構包含所述雙側懸伸結構且位于所述體系的內邊緣上、下層內拉力邊 或壓力邊或拉壓邊之內并沿其延伸方向分布，且其包含的外側索-桿單元與所述體系的內 邊緣上、下層內拉力邊或壓力邊或拉壓邊相連連接。
5.如權利要求1所述的雙層索-桿屋蓋體系，其特征在于所述內邊緣結構包含與所 述中間結構連接的所述內邊緣索-桿單元，所述外邊緣結構包含與所述中間結構連接的所 述外邊緣索-桿單元，且(A)所述體系包含至少兩個從體系外邊緣向體系內邊緣相繼地內外相鄰布置的子結 構，各子結構都包含所述內邊緣結構、所述外邊緣結構及所述中間結構，其中最外側子結構 的外邊緣結構為所述體系的外邊緣結構，最內側子結構的內邊緣結構為所述體系的內邊緣 外側結構且其包含的內邊緣斜桿、索及壓力邊或拉力邊或拉壓邊分別用作相應的體系內邊 緣外側斜桿、索及外壓力邊或拉力邊或拉壓邊；且在各內側子結構的外邊緣壓力邊或拉力邊或拉壓邊和相鄰的外側子結構的內邊緣壓 力邊或拉力邊或拉壓邊之間都包含第一過渡結構，該第一過渡結構包含雙側懸伸結構，該 雙側懸伸結構包含沿其內側延伸方向分布的內側索-桿單元和沿其外側延伸方向分布的 外側索-桿單元，其內側索-桿單元連接于各內側子結構的外邊緣壓力邊或拉力邊或拉壓 邊且其內側延伸方向為該內側子結構的外邊緣壓力邊或拉力邊或拉壓邊的延伸方向，其外 側索-桿單元連接于相鄰的外側子結構的內邊緣壓力邊或拉力邊或拉壓邊且其外側延伸 方向為該相鄰的外側子結構的內邊緣壓力邊或拉力邊或拉壓邊的延伸方向；(B)在所述體系的內邊緣外壓力邊或拉力邊或拉壓邊之內，所述體系的內邊緣結構還 包含內邊緣內側索_桿單元，包含有(i)所述基本索-桿單元，其包含的第一上、下層索分別用作體系的內邊緣內側上、下 層索，其包含的第一、第二斜桿分別用作內邊緣內側第一、第二斜桿并沿體系的內邊緣外壓力邊或拉力邊或拉壓邊的延伸方向分布，且與所述內邊緣外側斜桿包含如下連接方式各內邊緣內側第一斜桿的下層外節點都與相應內邊緣外側第二成對斜桿中斜桿或內 邊緣外側第二斜桿的下層內節點相接，各內邊緣內側第二斜桿的上層外節點都與相應內邊 緣外側第一成對斜桿中斜桿或內邊緣外側第一斜桿的上層內節點相接；(ii)多根內邊緣內側索，分別連接相鄰的內邊緣內側斜桿，包含有內邊緣內側層間索(c42h，c90p)，連接內邊緣內側第一斜桿的上層內節點和相鄰的內 邊緣內側第二斜桿的下層內節點；(iii)多個內邊緣內拉力邊或壓力邊或拉壓邊，分別連接相鄰的內邊緣內側斜桿的內 節點，各內邊緣內拉力邊都包含首尾連接的多根拉索，各內邊緣內壓力邊都包含首尾連接 的多根壓桿，各內邊緣內拉壓邊都包含首尾連接的多根壓桿和拉索，包含有內邊緣上層內拉力邊(c43h)或壓力邊(s34p)或拉壓邊，依次連接相鄰的內邊緣內側 第一斜桿的上層內節點；內邊緣下層內拉力邊(c44h)或壓力邊(s35p)或拉壓邊，依次連接相鄰的內邊緣內側 第二斜桿的下層內節點。
6.如權利要求1所述的雙層索-桿屋蓋體系，其特征在于所述內邊緣結構包含與所 述中間結構連接的所述內邊緣索-桿單元，所述外邊緣結構包含與所述中間結構連接的所 述外邊緣索-桿單元，且所述外邊緣結構還包含多個外邊緣結構角部；所述體系還包含從所述外邊緣結構角部 向內延伸到內邊緣結構的斜軸向結構，所述斜軸向結構包含斜軸向索-桿單元，所述斜軸 向索-桿單元包含有(i)所述基本索-桿單元，其包含的第一、第二斜桿分別用作斜軸向內側第一、第二斜 桿并沿一斜軸向延伸方向分布，其包含的第一上、下層索分別用作斜軸向內側上、下層索；( )多根斜軸向內側層間索，分別連接相鄰的斜軸向內側斜桿；以及多個斜軸向內壓 力邊或拉力邊或拉壓邊，各斜軸向內壓力邊都包含首尾連接的多根壓桿，各斜軸向內拉力 邊都包含首尾連接的多根拉索，各斜軸向內拉壓邊都包含首尾連接的多根壓桿和拉索，包 含有斜軸向內側層間索(c90p)，連接相鄰的斜軸向內側第一斜桿的上層內節點及斜軸向內 側第二斜桿的下層內節點；斜軸向上層內壓力邊(s34p)或拉力邊或拉壓邊，依次連接相鄰的斜軸向內側第一斜 桿的上層內節點；斜軸向下層內壓力邊(s35p)或拉力邊或拉壓邊，依次連接相鄰的斜軸向內側第二斜 桿的下層內節點；(iii)多對斜軸向外側斜桿，沿所述斜軸向延伸方向分布且以一定間距彼此分離，包含有斜軸向外側第一成對斜桿(s37q)，位于中間結構中相鄰的最內側中間第一、第二斜桿 之間，沿與所述斜軸向延伸方向相交的一斜軸向外側第一成對斜桿方向設置，且在該方向 僅包含一對斜軸向外側斜桿，其兩根斜桿的外端點相交于下層，確定一共同的下層外節點， 其內端點為相鄰的斜軸向內側第二斜桿的上層外節點；斜軸向外側第二成對斜桿(s38q)，與斜軸向外側第一成對斜桿交替設置，位于中間結構中相鄰的最內側中間第一、第二斜桿之間，沿與所述斜軸向延伸方向相交的一斜軸向外 側第二成對斜桿方向設置，且在該方向僅包含一對斜軸向外側斜桿，其兩根斜桿的外端點 相交于上層，確定一共同的上層外節點，其內端點為相鄰的斜軸向內側第一斜桿的下層外 節占.I— /、、、 (iv)多個斜軸向分界壓力邊或拉力邊或拉壓邊，各斜軸向分界壓力邊都包含首尾連接 的多根壓桿，各斜軸向分界拉力邊都包含首尾連接的多根拉索，各斜軸向分界拉壓邊都包 含首尾連接的多根壓桿和拉索；以及多個斜軸向分界索，分別連接相鄰的斜軸向內、外側第 一、第二斜桿，包含有斜軸向分界上層壓力邊(s36q)或拉力邊或拉壓邊，依次連接相鄰的斜軸向內側第二 斜桿的上層外節點；斜軸向分界下層拉力邊(c91q)或壓力邊或拉壓邊，依次連接相鄰的斜軸向內側第一 斜桿的下層外節點；斜軸向分界第一成對層間索(c94q)，一端都連接斜軸向外側第一成對斜桿中斜桿的上 層內節點，另一端分別連接相鄰的斜軸向內側第一斜桿的下層外節點；斜軸向分界第二成對層間索(c95q)，一端都連接斜軸向外側第二成對斜桿中斜桿的下 層內節點，另一端分別連接相鄰的斜軸向內側第二斜桿的上層外節點；(ν)多個斜軸向外側索，分別連接相鄰的斜軸向外側第一、第二成對斜桿和中間結構中 的中間第一、第二斜桿，包含有斜軸向外側第一成對層間索(c92q)，一端都連接斜軸向外側第一成對斜桿的下層外節 點，另一端分別連接斜軸向分界上層壓力邊或拉力邊或拉壓邊中與其上層內節點相鄰的節占.^ \\\ 斜軸向外側第二成對層間索(c93q)，一端都連接斜軸向外側第二成對斜桿的上層外節 點，另一端分別連接斜軸向分界下層拉力邊或壓力邊或拉壓邊中與其下層內節點相鄰的節占.^ \\\ 斜軸向外側第一成對上層索(c96q)，一端分別連接斜軸向外側第一成對斜桿的上層內 節點，另一端都連接相鄰的中間結構中最內側中間第二斜桿的上層外節點；斜軸向外側第二上層索(c97q)，連接與最內側中間第二斜桿沿同一中間斜桿方向設置 且外側相鄰的中間第二斜桿的上層外節點，和鄰近的斜軸向外側第一成對斜桿中靠近所述 斜軸向外側的斜桿的上層內節點；斜軸向外側第三成對上層索(c98q)，一端都連接斜軸向外側第二成對斜桿的上層外節 點，另一端分別連接相鄰的最內側中間第一斜桿的上層內節點及最內側中間第二斜桿的上 層外節點；斜軸向外側第一成對下層索(c99q)，一端分別連接斜軸向外側第二成對斜桿的下層內 節點，另一端都連接相鄰的最內側中間第一斜桿的下層外節點；斜軸向外側第二下層索(ClOOq)，連接與最內側中間第一斜桿沿同一中間斜桿方向設 置且外側相鄰的中間第一斜桿的下層外節點，和鄰近的斜軸向外側第二成對斜桿中靠近所 述斜軸向外側的斜桿的下層內節點；斜軸向外側第三成對下層索(ClOlq)，一端都連接斜軸向外側第一成對斜桿的下層外 節點，另一端分別連接相鄰的最內側中間第一斜桿的下層外節點及最內側中間第二斜桿的下層內節點。
7.如權利要求6所述的雙層索-桿屋蓋體系，其特征在于所述體系包含至少兩個從 體系外邊緣向體系內邊緣相繼地內外相鄰布置的子結構，各子結構都包含所述內邊緣結 構、所述外邊緣結構、所述斜軸向結構及所述中間結構，其中最外側子結構的外邊緣結構為 所述體系的外邊緣結構，最內側子結構的內邊緣結構為所述體系的內邊緣外側結構且其包 含的內邊緣斜桿、索及壓力邊或拉力邊或拉壓邊分別用作相應的體系內邊緣外側斜桿、索 及外壓力邊或拉力邊或拉壓邊；且在各內側子結構的外邊緣壓力邊或拉力邊或拉壓邊和相鄰外側子結構的內邊緣壓力 邊或拉力邊或拉壓邊之間都包含第三過渡結構，該第三過渡結構包含所述基本索_桿單 元，其包含的第一、第二斜桿及第一上、下層索分別用作過渡第一、第二斜桿及過渡上、下層 索，且過渡第一、第二斜桿的內節點連接于各內側子結構的外邊緣壓力邊或拉力邊或拉壓 邊而它們的外節點則連接于相鄰的外側子結構的內邊緣壓力邊或拉力邊或拉壓邊。
8.—種雙層索-桿屋蓋體系，該體系包含內邊緣結構、外邊緣結構及介于其間的中間 結構，其中所述雙層索_桿屋蓋體系包含基本索_桿單元，所述基本索_桿單元包含有 (i)多個斜桿，沿一斜桿分布方向分布且以一定間距彼此分離，包含有 第一斜桿(sl)，其內端點位于上層，確定一上層內節點，其外端點位于下層，確定一下 層外節點；第二斜桿(s2)，其內端點位于下層，確定一下層內節點，其外端點位于上層，確定一上 層外節點；各第一斜桿分別沿與斜桿分布方向相交的一第一斜桿方向設置且在該方向上僅包含 一根第一斜桿；各第二斜桿分別沿與斜桿分布方向相交的一第二斜桿方向設置且在該方向上僅包含 一根第二斜桿；各第一、第二斜桿方向在所述內、外邊緣結構之間互不相交；各第一、第二斜桿沿斜桿分布方向交替設置，以使第一、第二斜桿彼此相鄰；以及( )多根上、下層索，分別連接相鄰的第一、第二斜桿，包含有第一上層索(cl)，連接第一斜桿的上層內節點及相鄰的第二斜桿的上層外節點；第一下層索(c2)，連接第一斜桿的下層外節點及相鄰的第二斜桿的下層內節點；其中，(A)所述中間結構包含至少兩個從外邊緣結構向內邊緣結構相繼地內外相鄰布置的子 中間結構，各子中間結構都包含多個相繼地內外相接設置的所述基本索-桿單元，用作子 中間結構單元，其包含的第一、第二斜桿及第一上、下層索分別用作中間第一、第二斜桿及 中間第一上、下層索，其斜桿分布方向為子中間結構的延伸方向；各外側中間結構單元中的 外側中間第一、第二斜桿與相應內側中間結構單元中的內側中間第一、第二斜桿之間包含 如下所述的組合及連接方式(i)各外側中間第一斜桿的上層內節點都與相應內側中間第二斜桿的上層外節點相 接，且二者沿同一中間斜桿方向呈鋸齒形設置；各外側中間第二斜桿的下層內節點都與相 應內側中間第一斜桿的下層外節點相接，且二者沿同一中間斜桿方向呈鋸齒形設置；(ii)還包含多根中間層間索，分別連接相鄰的內側或外側中間第一、第二斜桿，且相接 的各內、外側中間第一、第二斜桿都在其相接的節點處共用中間層間索，包含有中間第一層間索(c3b)，連接外側中間第一斜桿的下層外節點和相鄰的外側中間第二 斜桿的上層外節點，或連接內側中間第一斜桿的下層外節點和相鄰的內側中間第二斜桿的 上層外節點；中間第二層間索(c4b)，連接外側中間第一斜桿的上層內節點和相鄰的外側中間第二 斜桿的下層內節點，或連接內側中間第一斜桿的上層內節點和相鄰的內側中間第二斜桿的 下層內節點；(B)在各相鄰的內、外側子中間結構之間都包含第一過渡結構，該第一過渡結構包含雙 側懸伸結構，該雙側懸伸結構包含沿其內側延伸方向分布的內側索-桿單元和沿其外側延 伸方向分布的外側索-桿單元，其內側索-桿單元中的斜桿與各內側子中間結構中最外側 的中間斜桿相接且其內側延伸方向為該內側子中間結構中最外側中間斜桿的分布方向，其 外側索-桿單元中的斜桿與相鄰的外側子中間結構中最內側的中間斜桿相接且其外側延 伸方向為該相鄰的外側子中間結構中最內側中間斜桿的分布方向；(C)所述外邊緣結構包含多個外邊緣壓力邊或拉力邊或拉壓邊，各外邊緣壓力邊都包 含首尾連接的多根壓桿，各外邊緣拉力邊都包含首尾連接的多根拉索，各外邊緣拉壓邊都 包含首尾連接的多根壓桿和拉索，包含有外邊緣上層壓力邊(s3j)或拉力邊或拉壓邊，依次連接最外側子中間結構中相鄰的最 外側中間第二斜桿的上層外節點；外邊緣下層壓力邊(s4j)或拉力邊或拉壓邊，依次連接最外側子中間結構中相鄰的最 外側中間第一斜桿的下層外節點。
9.如權利要求8所述的雙層索-桿屋蓋體系，其特征在于所述內邊緣結構包含多個 內邊緣壓力邊或拉力邊或拉壓邊，各內邊緣壓力邊都包含首尾連接的多根壓桿，各內邊緣 拉力邊都包含首尾連接的多根拉索，各內邊緣拉壓邊都包含首尾連接的多根壓桿和拉索， 包含有內邊緣上層壓力邊(s5k)或拉力邊或拉壓邊，依次連接最內側子中間結構中相鄰的最 內側中間第一斜桿的上層內節點；內邊緣下層壓力邊(s6k)或拉力邊或拉壓邊，依次連接最內側子中間結構中相鄰的最 內側中間第二斜桿的下層內節點。
10.如權利要求2、4-5、8中任一項所述的雙層索-桿屋蓋體系，其特征在于所述雙側 懸伸結構包含如下第一至第八雙側懸伸結構之一或其沿雙側懸伸結構的內、外側延伸方向 的組合，該第一至第八雙側懸伸結構均包含所述基本索_桿單元，用作內側索_桿單元，其 包含的第一、第二斜桿及第一上、下層索分別用作內側第一、第二斜桿及內側上、下層索，內 側第一、第二斜桿沿所述雙側懸伸結構的內側延伸方向分布；所述第一至第八雙側懸伸結 構還包含連接內、外側索-桿單元的多個分界拉力邊或壓力邊或拉壓邊，各分界拉力邊都 包含首尾連接的多根拉索，各分界壓力邊都包含首尾連接的多根壓桿，各分界拉壓邊都包 含首尾連接的多根壓桿和拉索；以及(A)第一、第二雙側懸伸結構分別還包含有(i)多對及多個外側斜桿，沿雙側懸伸結構的外側延伸方向分布且以一定間距彼此分離，包含有外側第二成對斜桿(sl5i)，沿與雙側懸伸結構的外側延伸方向相交的一外側第二成對 斜桿方向設置且在該方向僅包含一對外側斜桿，其兩根斜桿的內端點相交于下層，確定一 共同的下層內節點，其外端點分開地位于上層，確定兩個上層外節點；外側桿間第一斜桿(sl6i)，位于外側第二成對斜桿的兩根斜桿之間，沿與雙側懸伸結 構的外側延伸方向相交的一外側桿間第一斜桿方向設置且在該方向僅包含一根外側桿間 斜桿，其內端點位于上層，確定一上層內節點，其外端點位于下層，確定一下層外節點；外側單獨第一斜桿(sl7i)，與外側第二成對斜桿交替設置并彼此相鄰，沿與雙側懸伸 結構的外側延伸方向相交的一外側單獨第一斜桿方向設置且在該方向僅包含一根外側單 獨斜桿，其內端點位于上層，確定一上層內節點，其外端點位于下層，確定一下層外節點； ( )多根外側索及分界層間索，分別連接相鄰的外側斜桿，包含有 外側第一成對上層索(c45i)，一端分別連接外側第二成對斜桿的上層外節點，另一端 都連接位于其間的外側桿間第一斜桿的上層內節點；外側第二上層索(c46i)，連接外側單獨第一斜桿的上層內節點和相鄰的外側第二成對 斜桿中鄰近斜桿的上層外節點；外側第一下層索(c47i)，連接外側第二成對斜桿的下層內節點和位于其間的外側桿間 第一斜桿的下層外節點；外側第二下層索(c48i)，連接外側第二成對斜桿的下層內節點和相鄰的外側單獨第一 斜桿的下層外節點；分界第一層間索(c49i)，連接外側第二成對斜桿的下層內節點和位于其間的外側桿間 第一斜桿的上層內節點；(iii)所述第一雙側懸伸結構還包含如下所述連接方式各外側桿間第一斜桿的上層內節點都與相應內側第二斜桿的上層外節點相接且二者 沿同一斜桿方向設置，各外側單獨第一斜桿都與相應內側第一斜桿沿同一斜桿方向設置； 并且還包含有分界第二層間索(c50i)，連接沿同一斜桿方向設置的外側單獨第一斜桿的上層內節點 和內側第一斜桿的下層外節點；分界上層拉力邊(c51i)或壓力邊(sl8i)或拉壓邊，依次連接相鄰的外側桿間第一斜 桿及外側單獨第一斜桿的上層內節點；分界下層拉力邊(c52i)或壓力邊(sl9i)或拉壓邊，依次連接相鄰的外側第二成對斜 桿的下層內節點及內側第一斜桿的下層外節點；(iv)所述第二雙側懸伸結構還包含如下所述連接方式各外側單獨第一斜桿的上層內節點都與相應內側第二斜桿的上層外節點相接，且二者 沿同一斜桿方向設置；各外側第二成對斜桿的下層內節點都與相應內側第一斜桿的下層外 節點相接，且二者沿同一斜桿方向設置；并且還包含有分界第二層間索(c53i)，連接外側單獨第一斜桿的上層內節點和相鄰的外側第二成對 斜桿的下層內節點；分界上層拉力邊(c54i)或壓力邊或拉壓邊，依次連接相鄰的外側桿間第一斜桿及外 側單獨第一斜桿的上層內節點；分界下層拉力邊(c55i)或壓力邊或拉壓邊，依次連接相鄰的外側第二成對斜桿的下 層內節點；(B)第三至第六雙側懸伸結構分別還包含有(i)位于外側的所述基本索-桿單元，用作外側索-桿單元，其包含的第一、第二斜桿及 第一上、下層索分別用作外側第一、第二斜桿及外側上、下層索，外側第一、第二斜桿沿所述 雙側懸伸結構的外側延伸方向分布；(ii)所述第三雙側懸伸結構還包含如下所述連接方式各內側第二斜桿的上層外節點都與一相應外側第一斜桿的上層內節點相接，且二者沿 同一斜桿方向設置；各內側第一斜桿都與另一相應外側第一斜桿沿同一斜桿方向設置，且 兩相鄰的內側第一、第二斜桿之間僅設置有一根外側第二斜桿；并且還包含有分界第一層間索(c56i)，連接沿同一斜桿方向設置的內側第一斜桿的下層外節點和外 側第一斜桿的上層內節點；分界第二層間索(c57i)，連接內側第二斜桿的上層外節點及鄰近的外側第二斜桿的下 層內節點；分界上層拉力邊(c58i)或壓力邊(s20i)或拉壓邊，依次連接相鄰的外側第一斜桿的 上層內節點；分界下層拉力邊(c59i)或壓力邊(s21i)或拉壓邊，依次連接相鄰的內側第一斜桿的 下層外節點及外側第二斜桿的下層內節點；(iii)所述第四雙側懸伸結構還包含如下所述連接方式各內側第一斜桿都與相應外側第一斜桿沿同一斜桿方向設置；各內側第二斜桿都與相 應外側第二斜桿沿同一斜桿方向設置；并且還包含有分界第一層間索(c60i)，連接沿同一斜桿方向設置的內側第一斜桿的下層外節點和外 側第一斜桿的上層內節點；分界第二層間索(c61i)，連接沿同一斜桿方向設置的內側第二斜桿的上層外節點和外 側第二斜桿的下層內節點；分界上層拉力邊(c62i)或壓力邊或拉壓邊，依次連接相鄰的外側第一斜桿的上層內 節點及內側第二斜桿的上層外節點；分界下層拉力邊(c63i)或壓力邊或拉壓邊，依次連接相鄰的內側第一斜桿的下層外 節點及外側第二斜桿的下層內節點；(iv)所述第五雙側懸伸結構還包含如下所述連接方式各內側第一斜桿的下層外節點都與一相應外側第二斜桿的下層內節點相接，且二者沿 同一斜桿方向設置；各內側第二斜桿都與另一相應外側第二斜桿沿同一斜桿方向設置，且 兩相鄰的內側第一、第二斜桿之間僅設置有一根外側第一斜桿；并且還包含有分界第一層間索(c64i)，連接沿同一斜桿方向設置的內側第二斜桿的上層外節點和外 側第二斜桿的下層內節點；分界第二層間索(c65i)，連接內側第一斜桿的下層外節點及鄰近的外側第一斜桿的上 層內節點；分界上層拉力邊(c66i)或壓力邊或拉壓邊，依次連接相鄰的內側第二斜桿的上層外 節點及外側第一斜桿的上層內節點；分界下層拉力邊(c67i)或壓力邊或拉壓邊，依次連接相鄰的外側第二斜桿的下層內 節占.I— /、、、 (ν)所述第六雙側懸伸結構還包含如下所述連接方式各內側第一斜桿的下層外節點都與相應外側第二斜桿的下層內節點相接；各內側第二 斜桿的上層外節點都與相應外側第一斜桿的上層內節點相接；并且還包含有分界層間索(c68i)，連接相鄰的外側第一斜桿的上層內節點和外側第二斜桿的下層內 節占.I— /、、、 分界上層拉力邊(c69i)或壓力邊或拉壓邊，依次連接相鄰的外側第一斜桿的上層內 節占.I— /、、、 分界下層拉力邊(c70i)或壓力邊或拉壓邊，依次連接相鄰的外側第二斜桿的下層內 節占.I— /、、、 (C)第七、第八雙側懸伸結構分別還包含有(i)多對及多個外側斜桿，沿雙側懸伸結構的外側延伸方向分布且以一定間距彼此分 離，包含有外側第一成對斜桿(S22i)，沿與雙側懸伸結構的外側延伸方向相交的一外側第一成對 斜桿方向設置且在該方向僅包含一對外側斜桿，其兩根斜桿的內端點相交于上層，確定一 共同的上層內節點，其外端點分開地位于下層，確定兩個下層外節點；外側桿間第二斜桿(s23i)，位于外側第一成對斜桿的兩根斜桿之間，沿與雙側懸伸結 構的外側延伸方向相交的一外側桿間第二斜桿方向設置且在該方向僅包含一根外側桿間 斜桿，其內端點位于下層，確定一下層內節點，其外端點位于上層，確定一上層外節點；外側單獨第二斜桿(s24i)，與外側第一成對斜桿交替設置并彼此相鄰，沿與雙側懸伸 結構的外側延伸方向相交的一外側單獨第二斜桿方向設置且在該方向僅包含一根外側單 獨斜桿，其內端點位于下層，確定一下層內節點，其外端點位于上層，確定一上層外節點； ( )多根外側索及分界層間索，分別連接相鄰的外側斜桿，包含有 外側第一成對下層索(c71i)，一端分別連接外側第一成對斜桿的下層外節點，另一端 都連接位于其間的外側桿間第二斜桿的下層內節點；外側第二下層索(c72i)，連接外側單獨第二斜桿的下層內節點和相鄰的外側第一成對 斜桿中鄰近斜桿的下層外節點；外側第一上層索(c73i)，連接外側第一成對斜桿的上層內節點和位于其間的外側桿間 第二斜桿的上層外節點；外側第二上層索(c74i)，連接外側第一成對斜桿的上層內節點和相鄰的外側單獨第二 斜桿的上層外節點；分界第一層間索(c75i)，連接外側第一成對斜桿的上層內節點和位于其間的外側桿間 第二斜桿的下層內節點；(iii)所述第七雙側懸伸結構還包含如下所述連接方式各外側桿間第二斜桿的下層內節點都與相應內側第一斜桿的下層外節點相接，且二者 沿同一斜桿方向設置；各外側單獨第二斜桿都與相應內側第二斜桿沿同一斜桿方向設置； 并且還包含有分界第二層間索(c76i)，連接沿同一斜桿方向設置的外側單獨第二斜桿的下層內節點14和內側第二斜桿的上層外節點；分界上層拉力邊(c77i)或壓力邊(s25i)或拉壓邊，依次連接相鄰的外側第一成對斜 桿的上層內節點及內側第二斜桿的上層外節點；分界下層拉力邊(c78i)或壓力邊(s26i)或拉壓邊，依次連接相鄰的外側桿間第二斜 桿及外側單獨第二斜桿的下層內節點；(iv)所述第八雙側懸伸結構還包含如下所述連接方式各外側單獨第二斜桿的下層內節點都與相應內側第一斜桿的下層外節點相接，且二者 沿同一斜桿方向設置；各外側第一成對斜桿的上層內節點都與相應內側第二斜桿的上層外 節點相接，且二者沿同一斜桿方向設置；并且還包含有分界第二層間索(c79i)，連接外側單獨第二斜桿的下層內節點及相鄰的外側第一成對 斜桿的上層內節點；分界上層拉力邊(c80i)或壓力邊或拉壓邊，依次連接相鄰的外側第一成對斜桿的上 層內節點；分界下層拉力邊(c81i)或壓力邊或拉壓邊，依次連接相鄰的外側桿間第二斜桿及外 側單獨第二斜桿的下層內節點。
11.如權利要求4或8所述的雙層索-桿屋蓋體系，其特征在于所述體系還包含中心 結構，所述中心結構包含中心索_桿單元，所述中心索_桿單元包含第一中心索_桿單元， 所述第一中心索_桿單元包含有(i)多對中心斜桿，沿一中心斜桿分布方向分布且以一定間距彼此分離，該中心斜桿分 布方向為中心結構的延伸方向，包含有中心第一成對斜桿(s27m)，沿與中心斜桿分布方向相交的一中心第一成對斜桿方向設 置且在該方向僅包含一對中心斜桿，其兩根斜桿的內端點相交于上層，確定一共同的上層 內節點，其外端點分開地位于下層，確定兩個下層外節點；中心第二成對斜桿(s28m)，各沿與中心斜桿分布方向相交的一中心第二成對斜桿方向 設置且在該方向僅包含一對中心斜桿，其與中心第一成對斜桿沿中心斜桿分布方向交錯排 列設置并彼此相鄰，使中心第二成對斜桿中的一根斜桿位于中心第一成對斜桿的兩根斜桿 之間，另一根斜桿則位于其外側；該對中心斜桿的兩根斜桿的內端點相交于下層，確定一共 同的下層內節點，其外端點分開地位于上層，確定兩個上層外節點； ( )多根中心索，分別連接相鄰的中心斜桿，包含有中心第一上層索(c82m)，連接中心第一成對斜桿的上層內節點和相鄰的中心第二成對 斜桿中鄰近斜桿的上層外節點；中心第一下層索(c83m)，連接中心第二成對斜桿的下層內節點和相鄰的中心第一成對 斜桿中鄰近斜桿的下層外節點；中心第一層間索(c84m)，首尾連接呈鋸齒形分布，連接中心第一成對斜桿中斜桿的下 層外節點和相鄰的中心第二成對斜桿中鄰近斜桿的上層外節點；中心第二層間索(c85m)，首尾連接呈鋸齒形分布，連接中心第一成對斜桿的上層內節 點和相鄰的中心第二成對斜桿的下層內節點；(iii)多個中心壓力邊或拉力邊或拉壓邊，各中心壓力邊都包含首尾連接的多根壓桿， 各中心拉力邊都包含首尾連接的多根拉索，各中心拉壓邊都包含首尾連接的多根壓桿和拉索，包含有中心上層外壓力邊(s29m)或拉力邊或拉壓邊，依次連接相鄰的中心第二成對斜桿的 上層外節點；中心下層外壓力邊(s30m)或拉力邊或拉壓邊，依次連接相鄰的中心第一成對斜桿的 下層外節點；中心上層內壓力邊(s31m)或拉力邊或拉壓邊，依次連接相鄰的中心第一成對斜桿的 上層內節點；中心下層內壓力邊(s32m)或拉力邊或拉壓邊，依次連接相鄰的中心第二成對斜桿的 下層內節點；(iv)在所述中心上、下層內壓力邊或拉力邊或拉壓邊之內包含有 中心垂直壓桿(s33m)，上端點確定一上層節點，下端點確定一下層節點； 多根中心層間索，分別連接中心垂直壓桿與中心上、下層內壓力邊或拉力邊或拉壓邊， 包含有中心第三層間索(c86m)，連接中心垂直壓桿的上層節點及中心下層內壓力邊或拉力邊 或拉壓邊的節點；中心第四層間索(c87m)，連接中心垂直壓桿的下層節點及中心上層內壓力邊或拉力邊 或拉壓邊的節點。
12.如權利要求11所述的雙層索-桿屋蓋體系，其特征在于所述中心索-桿單元還 包含第二中心索_桿單元，所述第一中心索_桿單元和該第二中心索_桿單元沿中心結構 的延伸方向分段相接地設置，所述第二中心索-桿單元包含兩個內外相接設置的所述基本索-桿單元，用作內、外側中心索-桿單元，其包含的 第一、第二斜桿及第一上、下層索分別用作內、外側中心第一、第二斜桿及中心第二上、下層 索，其斜桿分布方向為中心結構的延伸方向；各外側中心索-桿單元中的外側中心第一、第 二斜桿與相應內側中心索-桿單元中的內側中心第一、第二斜桿之間包含如下所述的組合 及連接方式(i)各外側中心第一斜桿的上層內節點都與相應內側中心第二斜桿的上層外節點相 接，且二者沿同一中心斜桿方向呈鋸齒形設置；各外側中心第二斜桿的下層內節點都與相 應內側中心第一斜桿的下層外節點相接，且二者沿同一中心斜桿方向呈鋸齒形設置；( )還包含多根中心層間索，分別連接相鄰的內側或外側中心第一、第二斜桿，且相接 的各內、外側中心第一、第二斜桿都在其相接的節點處共用中心層間索，包含有中心第五層間索(c3b)，連接外側中心第一斜桿的下層外節點和相鄰的外側中心第二 斜桿的上層外節點，或連接內側中心第一斜桿的下層外節點和相鄰的內側中心第二斜桿的 上層外節點；中心第六層間索(c4b)，連接外側中心第一斜桿的上層內節點和相鄰的外側中心第二 斜桿的下層內節點，或連接內側中心第一斜桿的上層內節點和相鄰的內側中心第二斜桿的 下層內節點； 且(i)所述第一中心結構包含的中心上層外壓力邊(s29m)或拉力邊或拉壓邊還依次連 接相鄰的外側中心第二斜桿的上層外節點；其包含的中心下層外壓力邊(s30m)或拉力邊或拉壓邊還依次連接相鄰的外側中心第一斜桿的下層外節點；其包含的中心上層內壓力邊 (s31m)或拉力邊或拉壓邊還依次連接相鄰的外側中心第一斜桿的上層內節點；其包含的 中心下層內壓力邊(s32m)或拉力邊或拉壓邊還依次連接相鄰的外側中心第二斜桿的下層 內節點；( )還包含多個中心內拉力邊或壓力邊或拉壓邊，分別連接所述中心垂直壓桿與內側 中心第一、第二斜桿，各中心內拉力邊都包含首尾連接的多根拉索，各中心內壓力邊都包含 首尾連接的多根壓桿，各中心內拉壓邊都包含首尾連接的多根壓桿和拉索，包含有中心上層內拉力邊(c88n)或壓力邊或拉壓邊，依次連接中心垂直壓桿的上層節點及 相鄰的內側中心第一斜桿的上層內節點；中心下層內拉力邊(c89n)或壓力邊或拉壓邊，依次連接中心垂直壓桿的下層節點及 相鄰的內側中心第二斜桿的下層內節點。
13. —種雙層索-桿屋蓋體系，該體系包含內邊緣結構、外邊緣結構及介于其間的中間 結構，其中所述雙層索_桿屋蓋體系包含基本索_桿單元，所述基本索_桿單元包含有 (i)多個斜桿，沿一斜桿分布方向分布且以一定間距彼此分離，包含有 第一斜桿(sl)，其內端點位于上層，確定一上層內節點，其外端點位于下層，確定一下 層外節點；第二斜桿(s2)，其內端點位于下層，確定一下層內節點，其外端點位于上層，確定一上 層外節點；各第一斜桿分別沿與斜桿分布方向相交的一第一斜桿方向設置且在該方向上僅包含 一根第一斜桿；各第二斜桿分別沿與斜桿分布方向相交的一第二斜桿方向設置且在該方向上僅包含 一根第二斜桿；各第一、第二斜桿方向在所述內、外邊緣結構之間互不相交；各第一、第二斜桿沿斜桿分布方向交替設置，以使第一、第二斜桿彼此相鄰；以及( )多根上、下層索，分別連接相鄰的第一、第二斜桿，包含有第一上層索(cl)，連接第一斜桿的上層內節點及相鄰的第二斜桿的上層外節點；第一下層索(c2)，連接第一斜桿的下層外節點及相鄰的第二斜桿的下層內節點；其中，(A)所述中間結構包含多個相繼地內外相接設置的所述基本索-桿單元，用作中間結 構單元，其包含的第一、第二斜桿及第一上、下層索分別用作中間第一、第二斜桿及中間第 一上、下層索，其斜桿分布方向為中間結構的延伸方向；各外側中間結構單元中的外側中間 第一、第二斜桿與相應內側中間結構單元中的內側中間第一、第二斜桿之間包含如下所述 的組合及連接方式(i)各外側中間第一斜桿的上層內節點都與相應內側中間第二斜桿的上層外節點相 接，且二者沿同一中間斜桿方向呈鋸齒形設置；各外側中間第二斜桿的下層內節點都與相 應內側中間第一斜桿的下層外節點相接，且二者沿同一中間斜桿方向呈鋸齒形設置；( )還包含多根中間層間索，分別連接相鄰的內側或外側中間第一、第二斜桿，且相接 的各內、外側中間第一、第二斜桿在都其相接的節點處共用中間層間索，包含有中間第一層間索(c3b)，連接外側中間第一斜桿的下層外節點和相鄰的外側中間第二 斜桿的上層外節點，或連接內側中間第一斜桿的下層外節點和相鄰的內側中間第二斜桿的 上層外節點；中間第二層間索(c4b)，連接外側中間第一斜桿的上層內節點和相鄰的外側中間第二 斜桿的下層內節點，或連接內側中間第一斜桿的上層內節點和相鄰的內側中間第二斜桿的 下層內節點；(B)所述外邊緣結構包含多個外邊緣壓力邊或拉力邊或拉壓邊，和/或所述內邊緣結 構包含多個內邊緣壓力邊或拉力邊或拉壓邊，各內、外邊緣壓力邊包都包含首尾連接的多 根壓桿，各內、外邊緣拉力邊包都包含首尾連接的多根拉索，各內、外邊緣拉壓邊包都包含 首尾連接的多根壓桿和拉索，其中所述內邊緣壓力邊或拉力邊或拉壓邊包含有內邊緣上層壓力邊(s5k)或拉力邊或拉壓邊，依次連接中間結構中相鄰的最內側中間 第一斜桿的上層內節點；內邊緣下層壓力邊(s6k)或拉力邊或拉壓邊，依次連接中間結構中相鄰的最內側中間 第二斜桿的下層內節點；所述外邊緣壓力邊或拉力邊或拉壓邊包含有外邊緣上層壓力邊(s3j)或拉力邊或拉壓邊，依次連接中間結構中相鄰的最外側中間 第二斜桿的上層外節點；外邊緣下層壓力邊(s4j)或拉力邊或拉壓邊，依次連接中間結構中相鄰的最外側中間 第一斜桿的下層外節點。(C)所述外邊緣結構還包含多個外邊緣結構角部；所述體系還包含從所述外邊緣結構 角部向內延伸到體系內邊緣結構的斜軸向結構，所述斜軸向結構包含斜軸向索-桿單元， 所述斜軸向索_桿單元包含有(i)所述基本索-桿單元，其包含的第一、第二斜桿分別用作斜軸向內側第一、第二斜 桿并沿一斜軸向延伸方向分布，其包含的第一上、下層索分別用作斜軸向內側上、下層索；( )多根斜軸向內側層間索，分別連接相鄰的斜軸向內側斜桿；以及多個斜軸向內壓 力邊或拉力邊或拉壓邊，各斜軸向內壓力邊都包含首尾連接的多根壓桿，各斜軸向內拉力 邊都包含首尾連接的多根拉索，各斜軸向內拉壓邊都包含首尾連接的多根壓桿和拉索，包 含有斜軸向內側層間索(c90p)，連接相鄰的斜軸向內側第一斜桿的上層內節點及斜軸向內 側第二斜桿的下層內節點；斜軸向上層內壓力邊(s34p)或拉力邊或拉壓邊，依次連接相鄰的斜軸向內側第一斜 桿的上層內節點；斜軸向下層內壓力邊(s35p)或拉力邊或拉壓邊，依次連接相鄰的斜軸向內側第二斜 桿的下層內節點；(iii)多對及多個斜軸向外側斜桿，沿所述斜軸向延伸方向分布且以一定間距彼此分 離，包含有斜軸向外側第一斜桿(s38r)，位于中間結構中相鄰的最內側中間第一斜桿之間，沿與 所述斜軸向延伸方向相交的一斜軸向外側第一斜桿方向設置，且在該方向僅包含一根斜軸18向外側斜桿，其外端點位于下層，確定一下層外節點，其內端點為斜軸向內側第二斜桿的上 層外節點；斜軸向外側第二成對斜桿(s39r)，與斜軸向外側第一斜桿交替設置且彼此相鄰，沿與 所述斜軸延伸方向相交的一斜軸向外側第二成對斜桿方向設置，且在該方向僅包含一對斜 軸向外側斜桿，其兩根斜桿的外端點處相交于上層，確定一共同的上層外節點，其內端點為 相鄰的斜軸向內側第一斜桿的下層外節點，且最內側中間第一斜桿位于斜軸向外側第二成 對斜桿的兩根斜桿之間；(iv)多個斜軸向分界壓力邊或拉力邊或拉壓邊，各斜軸向分界壓力邊都包含首尾連接 的多根壓桿，各斜軸向分界拉力邊都包含首尾連接的多根拉索，各斜軸向分界拉壓邊都包 含首尾連接的多根壓桿和拉索；以及多根斜軸向分界索，分別連接相鄰的斜軸向內、外側斜 桿，包含有斜軸向分界上層壓力邊(s36r)或拉力邊或拉壓邊，依次連接相鄰的斜軸向內側第二 斜桿的上層外節點；斜軸向分界下層壓力邊(s37r)或拉力邊或拉壓邊，依次連接相鄰的斜軸向內側第一 斜桿的下層外節點；斜軸向分界層間索(c91r)，連接斜軸向內側第一斜桿的下層外節點和相鄰的斜軸向內 側第二斜桿的上層外節點；(ν)多根斜軸向外側索，分別連接相鄰的斜軸向外側第一斜桿、第二成對斜桿和中間結 構中的中間第一、第二斜桿，包含有斜軸向外側第一層間索(c92r)，連接斜軸向外側第二成對斜桿的上層外節點和位于其 間的最內側中間第一斜桿的下層外節點；斜軸向外側第二層間索(c93r)，連接斜軸向外側第二成對斜桿的上層外節點和相鄰的 斜軸向外側第一斜桿的下層外節點；斜軸向外側第一上層索(c94r)，連接斜軸向外側第二成對斜桿的上層外節點和相鄰的 斜軸向外側第一斜桿的上層內節點；斜軸向外側第二上層索(c95r)，連接斜軸向外側第二成對斜桿的上層外節點和位于其 間的最內側中間第一斜桿的上層內節點；斜軸向外側第三上層索(c96r)，連接與最內側中間第一斜桿下層外節點相接的中間第 二斜桿的上層外節點，和鄰近的靠近所述斜軸向延伸方向外側的斜軸向外側第一斜桿的上 層內節點；斜軸向外側第一下層索(c97r)，連接最內側中間第一斜桿的下層外節點和相鄰的斜軸 向外側第一斜桿的下層外節點；斜軸向外側第二成對下層索(c98r)，一端分別連接斜軸向外側第二成對斜桿的下層內 節點，另一端都連接位于其間的最內側中間第一斜桿的下層外節點；斜軸向外側第三下層索(c99r)，連接斜軸向外側第二成對斜桿中斜桿的下層內節點和 鄰近的斜軸向外側第一斜桿的下層外節點。
14.如權利要求13所述的雙層索-桿屋蓋體系，其特征在于所述體系還包含多個內 邊界壓力邊或拉力邊或拉壓邊，各內邊界壓力邊都包含首尾連接的多根壓桿，各內邊界拉 力邊都包含首尾連接的多根拉索，各內邊界拉壓邊都包含首尾連接的多根壓桿和拉索，包含有內邊界上層壓力邊(s5k)或拉力邊或拉壓邊，依次連接中間結構中的一中間結構單元 中相鄰的中間第一斜桿的上層內節點；內邊界下層壓力邊(s6k)或拉力邊或拉壓邊，依次連接中間結構中該中間結構單元中 相鄰的中間第二斜桿的下層內節點。
15.如權利要求6-7、13-14中任一項所述的雙層索-桿屋蓋體系，其特征在于所述雙層索_桿屋蓋體系還包含邊界索_桿單元，所述邊界索_桿單元包含有(i)所述基本索-桿單元，其包含的第一、第二斜桿分別用作邊界第一、第二斜桿并沿 該邊界索-桿單元的邊界延伸方向分布，其包含的第一上、下層索分別用作邊界上、下層 索；( )多個邊界層間索，分別連接相鄰的邊界第一、第二斜桿的內節點；以及多個邊界 壓力邊或拉力邊或拉壓邊，各邊界壓力邊都包含首尾連接的多根壓桿，各邊界拉力邊都包 含首尾連接的多根拉索，各邊界拉壓邊都包含首尾連接的多根壓桿和拉索，包含有邊界層間索(c90p)，連接相鄰的邊界第一斜桿的上層內節點及邊界第二斜桿的下層內 節占.I— /、、、 邊界上層壓力邊(s34p)或拉力邊或拉壓邊，依次連接相鄰的邊界第一斜桿的上層內 節占.I— /、、、 邊界下層壓力邊(s35p)或拉力邊或拉壓邊，依次連接相鄰的邊界第二斜桿的下層內 節占.I— /、、、 其中，所述邊界索_桿單元用作體系內邊緣結構的內側索_桿單元，且位于所述體系的內邊 緣壓力邊或拉力邊或拉壓邊/外壓力邊或拉力邊或拉壓邊之內，該邊界索_桿單元包含的 邊界第一、第二斜桿及邊界層間索和邊界壓力邊或拉力邊或拉壓邊分別用作體系內邊緣內 側第一、第二斜桿及內側層間索和內壓力邊或拉力邊或拉壓邊，且各所述內邊緣內側第一、 第二斜桿都連接于所述體系的內邊緣壓力邊或拉力邊或拉壓邊/外壓力邊或拉力邊或拉 壓邊。
16.如權利要求15所述的雙層索-桿屋蓋體系，其特征在于所述體系還包含中心結 構，所述中心結構包含中心索-桿單元，所述中心索-桿單元包含所述邊界索-桿單元，用 作中心索-桿單元，其包含的邊界第一、第二斜桿及邊界上下層索、邊界壓力邊或拉力邊或 拉壓邊分別用作中心第一、第二斜桿及中心上下層索、中心壓力邊或拉力邊或拉壓邊，該中 心索-桿單元沿中心結構的延伸方向分布并位于所述體系的內邊緣內壓力邊或拉力邊或 拉壓邊之內，且其與該體系的內邊緣內側第一、第二斜桿有如下所述連接方式各中心第一 斜桿的下層外節點都與相應內邊緣內側第二斜桿的下層內節點相連接，各中心第二斜桿的 上層外節點都與相應內邊緣內側第一斜桿的上層內節點相連接。
17.如權利要求15所述的雙層索-桿屋蓋體系，其特征在于所述體系還包含中心結 構，所述中心結構包含中心索-桿單元，所述中心索-桿單元位于所述體系的內邊緣內壓力 邊或拉力邊或拉壓邊之內且包含有(i)中心垂直壓桿(s44s)，上端點確定一上層節點，下端點確定一下層節點；( )多對及多個中心斜桿，包含有20中心外側第一成對斜桿(s40s)，沿一中心斜向設置且在該方向僅包含一對中心外側成 對斜桿，其兩根斜桿的內端點相交于上層，確定一共同的上層內節點，其外端點分別為所述 體系的內邊緣內側第二斜桿的下層內節點；中心內側第一成對斜桿(s41s)，位于中心外側第一成對斜桿內側且與其沿同一中心斜 向設置且在該方向僅包含一對中心內側成對斜桿，其兩根斜桿的內端點相交于上層，確定 一共同的上層內節點，其外端點分別為所述體系的內邊緣內側第二斜桿的下層內節點；中心第二成對斜桿(s42s)，與中心內、外側第一成對斜桿沿同一中心斜向設置且位于 二者之間且在該方向僅包含一對中心第二成對斜桿，其兩根斜桿的內端點相交于下層，確 定一共同的下層內節點，其外端點分別為所述體系的內邊緣內側第一斜桿的上層內節點；中心第二斜桿(s43s)，與中心內側第一成對斜桿交替布置且沿一中心軸向設置且在該 方向僅包含一根中心第二斜桿；其內端點位于下層，確定一下層內節點，其外端點為所述體 系的內邊緣內側第一斜桿的上層內節點；(iii)多根中心索和多個中心壓桿，分別連接相鄰的中心斜桿和中心垂直壓桿，包含有中心上層壓桿(s45s)，兩端分別連接中心第二成對斜桿的上層外節點； 中心第一下層壓桿(s46s)，兩端分別連接中心外側第一成對斜桿的下層外節點； 中心第二下層壓桿(s47s)，一端都連接中心第二成對斜桿的下層內節點，另一端分別 連接相鄰的中心內側第一成對斜桿的下層外節點；中心第一層間索(cl02S、cl02S'、cl02s〃)，包括首尾連接的三根拉索，依次連接沿 一中心斜向設置的中心內側第一成對斜桿的上層內節點、中心第二成對斜桿的下層內節點 和中心外側第一成對斜桿的上層內節點，及外側相鄰的位于所述中心斜向上的所述體系的 內邊緣內側第二斜桿的下層內節點；中心第二層間索(cl03s)，連接中心內側第一成對斜桿的上層內節點和相鄰的中心第 二斜桿的下層內節點；中心第三層間索(cl04s)，連接中心垂直壓桿的上層節點和中心第二斜桿的下層內節點；中心第四層間索(cl05s)，連接中心垂直壓桿的下層節點和中心內側第一成對斜桿的 上層內節點；中心第一上層索(cl06s)，連接中心內側第一成對斜桿的上層內節點和相鄰的中心第 二斜桿的上層外節點；中心第二成對上層索(cl07s)，一端都連接中心內側第一成對斜桿的上層內節點，另一 端分別連接相鄰的中心第二成對斜桿的上層外節點；中心第三成對上層索(clOSs)，一端都連接中心外側第一成對斜桿的上層內節點，另一 端分別連接相鄰的中心第二成對斜桿的上層外節點；中心第四上層索(cl09s)，連接中心外側第一成對斜桿的上層內節點和沿所述中心斜 向設置且外側相鄰的所述體系的內邊緣內側第一斜桿的上層內節點；中心下層索(cllOs)，連接中心第二斜桿的下層內節點和相鄰的中心內側第一成對斜 桿中鄰近斜桿的下層外節點。
18. —種雙層索-桿屋蓋體系，所述屋蓋體系的平面投影圖呈長條矩形，所述長條矩形包含內外兩個長邊和兩個短邊，該體系包含邊緣結構及位于邊緣結構之內的中間結構，其 中所述雙層索_桿屋蓋體系包含基本索_桿單元，所述基本索_桿單元包含有(i)多個斜桿，沿一斜桿分布方向分布且以一定間距彼此分離，包含有第一斜桿(Si)，其內端點位于上層，確定一上層內節點，其外端點位于下層，確定一下 層外節點；第二斜桿(s2)，其內端點位于下層，確定一下層內節點，其外端點位于上層，確定一上 層外節點；各第一斜桿分別沿與斜桿分布方向相交的一第一斜桿方向設置且在該方向上僅包含 一根第一斜桿；各第二斜桿分別沿與斜桿分布方向相交的一第二斜桿方向設置且在該方向上僅包含 一根第二斜桿；各第一、第二斜桿方向在所述邊緣結構之內互不相交；各第一、第二斜桿沿斜桿分布方向交替設置，以使第一、第二斜桿彼此相鄰；以及(ii)多根連接相鄰第一、第二斜桿的上、下層索，包含有第一上層索(Cl)，連接第一斜桿的上層內節點及相鄰的第二斜桿的上層外節點；第一下層索(c2)，連接第一斜桿的下層外節點及相鄰的第二斜桿的下層內節點；其中，(A)所述中間結構包含兩個內外相接設置的所述基本索-桿單元，用作中間結構單元， 其包含的第一、第二斜桿及第一上、下層索分別用作中間第一、第二斜桿及中間第一上、下 層索，其斜桿分布方向為長條矩形長邊的延伸方向；各外側中間結構單元中的外側中間第 一、第二斜桿與相應內側中間結構單元中的內側中間第一、第二斜桿之間包含如下所述的 組合及連接方式(i)各外側中間第一斜桿的上層內節點都與相應內側中間第二斜桿的上層外節點相 接，且二者沿同一中間斜桿方向呈鋸齒形設置；各外側中間第二斜桿的下層內節點都與相 應內側中間第一斜桿的下層外節點相接，且二者沿同一中間斜桿方向呈鋸齒形設置；( )還包含多根中間層間索，分別連接相鄰的內側或外側中間第一、第二斜桿，且相接 的各內、外側中間第一、第二斜桿在都其相接的節點處共用中間層間索，包含有中間第一層間索(c3b)，連接外側中間第一斜桿的下層外節點和相鄰的外側中間第二 斜桿的上層外節點，或連接內側中間第一斜桿的下層外節點和相鄰的內側中間第二斜桿的 上層外節點；中間第二層間索(c4b)，連接外側中間第一斜桿的上層內節點和相鄰的外側中間第二 斜桿的下層內節點，或連接內側中間第一斜桿的上層內節點和相鄰的內側中間第二斜桿的 下層內節點；(B)所述邊緣結構包含多個邊緣斜桿，各邊緣斜桿都位于所述長條矩形的長邊的兩端， 且與中間結構中緊鄰長條矩形短邊的端部內、外側中間第一、第二斜桿相鄰或相接，所述邊 緣結構還包含多個邊緣壓力邊或拉力邊或拉壓邊，各邊緣壓力邊都包含首尾連接的多根壓 桿，各邊緣拉力邊都包含首尾連接的多根拉索，各邊緣拉壓邊都包含首尾連接的多根壓桿 和拉索，所述邊緣結構包含以下第一至第八邊緣結構中的一種，其中，(i)所述第一邊緣結構包含有邊緣中部第一斜桿(s3c)，沿與長條矩形短邊相交的一邊緣中部第一斜桿方向設置，其 內端點與端部外側中間第一斜桿的上層內節點相接，其外端點確定一下層外節點；邊緣成對層間索(c5c)，一端都連接邊緣中部第一斜桿的下層外節點，另一端分別連接 相鄰的端部外側中間第二斜桿的上層外節點及端部內側中間第一斜桿的上層內節點；邊緣下層索(c6c)，連接邊緣中部第一斜桿的下層外節點及相鄰的端部外側中間第二 斜桿的下層內節點；邊緣上層壓力邊(s4c)或拉力邊或拉壓邊，依次連接相鄰的外側中間第二斜桿的上層 外節點及內側中間第一斜桿的上層內節點；邊緣下層壓力邊(s5c)或拉力邊或拉壓邊，依次連接相鄰的外側中間第一斜桿的下層 外節點、邊緣中部第一斜桿的下層外節點和內側中間第二斜桿的下層內節點； ( )所述第二邊緣結構包含有邊緣中部第二斜桿(s6c)，沿與長條矩形短邊相交的一邊緣中部第二斜桿方向設置，其 內端點與端部外側中間第二斜桿的下層內節點相接，其外端點確定一上層外節點；邊緣成對層間索(c7c)，一端都連接邊緣中部第二斜桿的上層外節點，另一端分別連接 相鄰的端部外側中間第一斜桿的下層外節點及端部內側中間第二斜桿的下層內節點；邊緣上層索(c8c)，連接邊緣中部第二斜桿的上層外節點及相鄰的端部外側中間第一 斜桿的上層內節點；邊緣上層壓力邊(s7c)或拉力邊或拉壓邊，依次連接相鄰的外側中間第二斜桿的上層 外節點、邊緣中部第二斜桿的上層外節點和內側中間第一斜桿的上層內節點；邊緣下層壓力邊(s8c)或拉力邊或拉壓邊，依次連接相鄰的外側中間第一斜桿的下層 外節點及內側中間第二斜桿的下層內節點； (iii)所述第三邊緣結構包含有邊緣中部第一斜桿(s3c)，沿與長條矩形短邊相交的一邊緣中部第一斜桿方向設置，其 內端點與端部外側中間第一斜桿的上層內節點相接，其外端點確定一下層外節點；邊緣內側第一斜桿(s9c)，沿長條矩形內長邊延伸方向設置，其內端點確定一上層內節 點，其外端點確定一下層外節點；邊緣第一成對層間索(c5c)，一端都連接邊緣中部第一斜桿的下層外節點，另一端分 別連接相鄰的端部外側中間第二斜桿的上層外節點及端部內側中間第一斜桿的上層內節 邊緣第二層間索(c9c)，連接邊緣內側第一斜桿的上層內節點和相鄰的端部內側中間 第二斜桿的下層內節點；邊緣第三層間索(ClOc)，連接邊緣內側第一斜桿的下層外節點及相鄰的端部內側中間 第一斜桿的上層內節點；邊緣上層索(cllc)，連接邊緣內側第一斜桿的上層內節點及相鄰的端部內側中間第二 斜桿的上層外節點；邊緣第一下層索(c6c)，連接邊緣中部第一斜桿的下層外節點及相鄰的端部外側中間 第二斜桿的下層內節點；邊緣第二成對下層索(cl2c)，一端都連接邊緣內側第一斜桿的下層外節點，另一端分別連接相鄰的端部內側中間第一斜桿的下層外節點及端部內側中間第二斜桿的下層內節占.^ \\\ 邊緣上層壓力邊(SlOc)或拉力邊或拉壓邊，依次連接相鄰的外側中間第二斜桿的上 層外節點、端部內側中間第一斜桿的上層內節點、邊緣內側第一斜桿的上層內節點和內側 中間第一斜桿的上層內節點；邊緣下層壓力邊(sllcl、sllc2)或拉力邊或拉壓邊，依次連接相鄰的外側中間第一斜 桿的下層外節點、邊緣中部第一斜桿的下層外節點和邊緣內側第一斜桿的下層外節點；或 依次連接相鄰的內側中間第二斜桿的下層內節點； (iv)所述第四邊緣結構包含有邊緣中部第二斜桿(s6c)，沿與長條矩形短邊相交的一邊緣中部第二斜桿方向設置，其 內端點與端部外側中間第二斜桿的下層內節點相接，其外端點確定一上層外節點；邊緣內側第二斜桿(sl2c)，沿長條矩形內長邊延伸方向設置，其外端點確定一上層外 節點，其內端點確定一下層內節點；邊緣第一成對層間索(c7c)，一端都連接邊緣中部第二斜桿的上層外節點，另一端分 別連接相鄰的端部外側中間第一斜桿的下層外節點及端部內側中間第二斜桿的下層內節占.^ w\ 邊緣第二層間索(cl3c)，連接邊緣內側第二斜桿的下層內節點及相鄰的端部內側中間 第一斜桿的上層內節點；邊緣第三層間索(cl4c)，連接邊緣內側第二斜桿的上層外節點及相鄰的端部內側中間 第二斜桿的下層內節點；邊緣第一上層索(c8c)，連接邊緣中部第二斜桿的上層外節點及相鄰的端部外側中間 第一斜桿的上層內節點；邊緣第二成對上層索(cl5c)，一端都連接邊緣內側第二斜桿的上層外節點，另一端分 別連接相鄰的端部內側中間第二斜桿的上層外節點及端部內側中間第一斜桿的上層內節占.^ w\ 邊緣下層索(cl6c)，連接邊緣內側第二斜桿的下層內節點及相鄰的端部內側中間第一 斜桿的下層外節點；邊緣上層壓力邊(sl3cl、sl3c2)或拉力邊或拉壓邊，依次連接相鄰的外側中間第二斜 桿的上層外節點、邊緣中部第二斜桿的上層外節點和邊緣內側第二斜桿的上層外節點；或 依次連接相鄰的內側中間第一斜桿的上層內節點；邊緣下層壓力邊(sl4c)或拉力邊或拉壓邊，依次連接相鄰的外側中間第一斜桿的下 層外節點、端部內側中間第二斜桿的下層內節點、邊緣內側第二斜桿的下層內節點和內側 中間第二斜桿的下層內節點；(ν)所述第五邊緣結構包含有邊緣中部第一斜桿(s3c)，沿與長條矩形短邊相交的一邊緣中部第一斜桿方向設置，其 內端點與端部外側中間第一斜桿的上層內節點相接，其外端點確定一下層外節點；邊緣內側第一斜桿(s9c)，沿長條矩形內長邊延伸方向設置，其內端點確定一上層內節 點，其外端點確定一下層外節點；邊緣外側第一斜桿(sl5c)，沿長條矩形外長邊延伸方向設置，其內端點確定一上層內24節點，其外端點確定一下層外節點；邊緣第一成對層間索(c5c)，一端都連接邊緣中部第一斜桿的下層外節點，另一端分 別連接相鄰的端部外側中間第二斜桿的上層外節點及端部內側中間第一斜桿的上層內節占.^ \\\ 邊緣第二層間索(c9c)，連接邊緣內側第一斜桿的上層內節點和相鄰的端部內側中間 第二斜桿的下層內節點；邊緣第三層間索(ClOc)，連接邊緣內側第一斜桿的下層外節點及相鄰的端部內側中間 第一斜桿的上層內節點；邊緣第四層間索(cl7c)，連接邊緣外側第一斜桿的上層內節點及相鄰的端部外側中間 第一斜桿的下層外節點；邊緣第五層間索(cl8c)，連接邊緣外側第一斜桿的下層外節點及相鄰的端部外側中間 第二斜桿的上層外節點；邊緣第一上層索(cllc)，連接邊緣內側第一斜桿的上層內節點及相鄰的端部內側中間 第二斜桿的上層外節點；邊緣第二上層索(cl9c)，連接邊緣外側第一斜桿的上層內節點及相鄰的端部外側中間 第一斜桿的上層內節點；邊緣第一下層索(c6c)，連接邊緣中部第一斜桿的下層外節點及相鄰的端部外側中間 第二斜桿的下層內節點；邊緣第二成對下層索(c20c)，一端分別連接鄰近的邊緣內側第一斜桿的下層外節點和 邊緣外側第一斜桿的下層外節點，另一端都連接相鄰的端部外側中間第二斜桿的下層內節占.^ w\ 邊緣上層壓力邊(sl6c)或拉力邊或拉壓邊，依次連接相鄰的外側中間第二斜桿的上 層外節點、邊緣外側第一斜桿的上層內節點、端部外側中間第二斜桿的上層外節點、端部內 側中間第一斜桿的上層內節點、邊緣內側第一斜桿的上層內節點和內側中間第一斜桿的上 層內節點；邊緣下層壓力邊(S17C1、S17C2、S17C3)或拉力邊或拉壓邊，依次連接相鄰的外側中間 第一斜桿的下層外節點，或依次連接相鄰的內側中間第二斜桿的下層內節點，或依次連接 相鄰的邊緣外側第一斜桿、邊緣中部第一斜桿和邊緣內側第一斜桿的下層外節點； (vi)所述第六邊緣結構包含有邊緣中部第二斜桿(s6c)，沿與長條矩形短邊相交的一邊緣中部第二斜桿方向設置，其 內端點與端部外側中間第二斜桿的下層內節點相接，其外端點確定一上層外節點；邊緣內側第二斜桿(sl2c)，沿長條矩形內長邊延伸方向設置，其外端點確定一上層外 節點，其內端點確定一下層內節點；邊緣外側第二斜桿(sl8c)，沿長條矩形外長邊延伸方向設置，其外端點確定一上層外 節點，其內端點確定一下層內節點；邊緣第一成對層間索(c7c)，一端都連接邊緣中部第二斜桿的上層外節點，另一端分 別連接相鄰的端部外側中間第一斜桿的下層外節點及端部內側中間第二斜桿的下層內節占.^ w\ 邊緣第二層間索(cl3c)，連接邊緣內側第二斜桿的下層內節點及相鄰的端部內側中間第一斜桿的上層內節點；邊緣第三層間索(cl4c)，連接邊緣內側第二斜桿的上層外節點及相鄰的端部內側中間 第二斜桿的下層內節點；邊緣第四層間索(c21c)，連接邊緣外側第二斜桿的下層內節點及相鄰的端部外側中間 第二斜桿的上層外節點；邊緣第五層間索(c22c)，連接邊緣外側第二斜桿的上層外節點及相鄰的端部外側中間 第一斜桿的下層外節點；邊緣第一上層索(c8c)，連接邊緣中部第二斜桿的上層外節點及相鄰的端部外側中間 第一斜桿的上層內節點；邊緣第二成對上層索(c23c)，一端分別連接鄰近的邊緣內側第二斜桿的上層外節點和 邊緣外側第二斜桿的上層外節點，另一端都連接相鄰的端部外側中間第一斜桿的上層內節占.^ w\ 邊緣第一下層索(cl6c)，連接邊緣內側第二斜桿的下層內節點及相鄰的端部內側中間 第一斜桿的下層外節點；邊緣第二下層索(c24c)，連接邊緣外側第二斜桿的下層內節點及相鄰的端部外側中間 第二斜桿的下層內節點；邊緣上層壓力邊(S19C1、S19C2、S19C3)或拉力邊或拉壓邊，依次連接相鄰的外側中間 第二斜桿的上層外節點，或依次連接相鄰的內側中間第一斜桿的上層內節點，或依次連接 相鄰的邊緣外側第二斜桿、邊緣中部第二斜桿和邊緣內側第二斜桿的上層外節點；邊緣下層壓力邊(s20c)或拉力邊或拉壓邊，依次連接相鄰的外側中間第一斜桿的下 層外節點、邊緣外側第二斜桿的下層內節點、端部外側中間第一斜桿的下層外節點、端部內 側中間第二斜桿的下層內節點、邊緣內側第二斜桿的下層內節點及內側中間第二斜桿的下 層內節點；(vii)所述第七邊緣結構除包含所述第五邊緣結構外，還包含有邊緣第三下層索(c25c)，連接所述第五邊緣結構中邊緣內側第一斜桿的下層外節點及 相鄰的端部內側中間第二斜桿的下層內節點；邊緣第四下層索(c26c)，連接所述第五邊緣結構中邊緣外側第一斜桿的下層外節點及 相鄰的端部外側中間第一斜桿的下層外節點；(viii)所述第八邊緣結構除包含所述第六邊緣結構外，還包含有邊緣第三上層索(c27c)，連接所述第六邊緣結構中邊緣內側第二斜桿的上層外節點及 相鄰的端部內側中間第一斜桿的上層內節點；邊緣第四上層索(c28c)，連接所述第六邊緣結構中邊緣外側第二斜桿的上層外節點及 相鄰的端部外側中間第二斜桿的上層外節點。
19.如權利要求18所述的雙層索-桿屋蓋體系，其特征在于所述屋蓋體系包含多個 沿所述長條矩形短邊的延伸方向相繼地內外相接設置的子結構，各子結構都包含所述邊緣 結構及位于其內部的中間結構，彼此相接的子結構沿其長條矩形長邊共用部分邊緣上、下 層壓力邊或拉力邊或拉壓邊及位于其上的節點，所述屋蓋體系的平面投影圖呈矩形、正方 形、中空矩形或中空正方形。
20.如權利要求1-5、8-9中任一項所述的雙層索-桿屋蓋體系，其特征在于所述屋蓋體系的平面投影圖呈圓環形、橢圓環形、圓形或橢圓形平面，所述中間結構中的各中間斜桿 分布方向為所述圓環形、橢圓環形、圓形或橢圓形平面的環向。
21.如權利要求11所述的雙層索-桿屋蓋體系，其特征在于所述屋蓋體系的平面投 影圖呈圓形，所述中間結構中的各中間斜桿分布方向為所述圓形的環向。
22.如權利要求12所述的雙層索-桿屋蓋體系，其特征在于所述屋蓋體系的平面投 影圖呈橢圓形，所述中間結構中的各中間斜桿分布方向為所述橢圓形的環向。
23.如權利要求15所述的雙層索-桿屋蓋體系，其特征在于所述屋蓋體系的平面投 影圖呈中空矩形、中空方形、矩形或方形，所述中間結構中的各中間斜桿分布方向為所述中 空矩形、中空方形、矩形或方形的任一組相對邊的延伸方向，所述斜軸向為從所述中空矩 形、中空方形、矩形或方形的一個外角點沿與相交于該角點的邊成45°并向內延伸的方向。
24.如權利要求16所述的雙層索-桿屋蓋體系，其特征在于所述屋蓋體系的平面投 影圖呈矩形，所述中間結構中的各中間斜桿分布方向為所述矩形任一組相對邊的延伸方 向，所述斜軸向為從所述矩形的一個外角點沿與相交于該角點的邊成45°并向內延伸的方 向。
25.如權利要求17所述的雙層索-桿屋蓋體系，其特征在于所述屋蓋體系的平面投 影圖呈方形，所述中間結構中的各中間斜桿分布方向為所述方形任一組相對邊的延伸方 向，所述中心軸向為所述方形的中軸線方向，所述斜軸向為從所述方形的一個外角點沿與 相交于該角點的邊成45°并向內延伸的方向。
全文摘要
本發明提供一種雙層索-桿屋蓋體系，它包括內邊緣結構/中心結構、外邊緣結構，及介于其間的中間結構。該屋蓋體系由拉索、壓桿及節點組成。拉索在體系中連續布置，受拉連續；壓桿在體系中不連續布置，受壓不連續。該屋蓋體系自成一體，是一種自應力狀態下的穩定自平衡體系。體系布置形式靈活多樣，可整體閉合，可在中部大開孔，也可由單榀組成多榀屋蓋體系；其平面投影可為橢圓形、圓形及其它非圓形平面，也可為四邊形及其它多邊形平面，適用于各種大跨度空間結構建筑。該體系可全部采用鋼材制作，體系受力合理，用材節省，自重輕，構件制作方便，整個體系的施工安裝不需強大的外部邊界及下部支承，具有很好的經濟實用性與新穎獨特的視覺效果。
文檔編號E04B1/34GK101956440SQ20101029264
公開日2011年1月26日 申請日期2010年9月27日 優先權日2010年9月27日
發明者張莉 申請人:薛貴寶