具有荷载缓和作用的张弦梁结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有荷载缓和作用的张弦梁结构，它包括上弦梁、撑杆、张弦梁的下弦拉索、支座和荷载缓和装置，所述的荷载缓和装置由小齿轮转盘、大齿轮转盘、拉索及重物组成，小齿轮转盘和大齿轮转盘利用齿轮相互咬合连在一起，小齿轮转盘边缘与张弦梁的下弦拉索相连，张弦梁的下弦拉索绕过小齿轮转盘四分之一周固定，大齿轮转盘中心与支座用拉索相连，大齿轮转盘边缘伸出拉索下面悬挂重物，拉索绕过大齿轮转盘四分之一周固定。这种具有荷载缓和作用的张弦梁结构，抗灾能力强、安全性能高、受力性能优越，并能充分发挥高强度材料性能。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种主要应用于建筑结构领域中的大跨度预应力钢结构技 术，特别是一种具有荷载缓和作用的张弦梁结构。技术背景张弦梁结构是由日本大学的M. Saitoh教授正式提出并在近二十年得到迅 速发展的一种大跨空间结构。它是通过张拉下弦高强度曲线拉索使得撑杆产生 向上的分力，导致上弦构件产生与外部竖向荷载作用下相反的内力和变位，改 善结构的受力性能，减小结构的变形。张弦梁结构在世界各地得到了广泛应用， 我国的上海浦东国际机场航站楼、广州国际会议展览中心、、黑龙江国际会议展 览体育中心主馆屋盖结构、北京为迎接2008奥运会而建设的国家体育馆等重大 工程中都采用了张弦梁结构。张弦梁结构是一种受力性能较优良的大跨空间结构，但当结构受到地震、 台风等偶然动力荷载作用时，下弦拉索的内力迅速增大，容易导致拉索突然断 裂使整个结构倒塌，因此张弦梁结构在设计中，结构的保守性很大，构件不能 充分发挥其性能。上世纪80年代英国学者曾提出了一种荷载缓和体系(LOAD Relieving System)的概念，并将其运用于一个索网结构的垃圾场中，引起了人们的关注。 虽然后来很多学者对荷载缓和体系进行了深入研究，但至目前为止真正具有实 用价值的荷载缓和体系还相当少， 一方面的原因是难以构造出简单高效的荷载 缓和装置，另一方面原因是荷载缓和体系需要通过释放结构的位移来保证构件 的应力不超过容许应力，因此它必须与柔性结构相结合，工程应用背景具有局 限性。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决上述技术的不足而提供一种抗灾能力强、安 全性能髙、受力性能优越，并能充分发挥髙强度材料性能的具有荷载缓和作用 的张弦梁结构。为了达到上述目的，本技术提供的一种具有荷载缓和作用的张弦梁结 构，它包括上弦梁、撑杆、张弦梁的下弦拉索、支座和荷载缓和装置，所述的3荷载缓和装置由小齿轮转盘、大齿轮转盘、拉索及重物组成，小齿轮转盘和大 齿轮转盘利用齿轮相互咬合连在一起，小齿轮转盘边缘与张弦梁的下弦拉索相 连，张弦梁的下弦拉索绕过小齿轮转盘四分之一周固定，大齿轮转盘中心与支 座用拉索相连，大齿轮转盘边缘伸出拉索下面悬挂重物，拉索绕过大齿轮转盘 四分之一周固定。由于大小齿轮转盘的设置，从而可使荷载缓和装置所悬挂重 物的重量小于张弦梁下弦索的拉力。为便于转盘与拉索的连接，小齿轮转盘和 大齿轮转盘中间各设有放置凹槽，凹槽用于放置拉索。张弦梁结构中有拉索，适合于荷载缓和装置的设置，而张弦梁结构又恰恰 存在荷载缓和结构体系可以弥补的缺点，为荷载缓和装置的应用提供了场合， 因此本技术在考虑张弦梁结构受力特点的基础上，构造了一种简单高效的 荷载缓和装置，进而提出了具有荷载缓和作用的张弦梁结构。本技术所得到的一种具有荷载缓和作用的张弦梁结构，1)能充分发挥 高强度材料的性能本结构中由于荷载缓和装置的调节作用，可使髙强度拉索 的潜能得到充分发挥。2〉受力性能优越可保证张弦梁的下弦拉索始终处于受 拉状态，并且内力恒定。3)施工简单张弦梁结构的各个构件可根据成形后的 尺寸加工制作，施工时将上述构件依次安装到位，最后只需将重物挂上即可， 省去了张拉预应力的过程。4)抗灾能力强当结构受到突发的地簾、台风等灾 害性荷载作用时，荷载缓和装置起到调节作用，增大了结构的柔性，使结构产 生较大的变形而拉索的内力基本保持不变，从而大大减少了灾害荷载导致索断 结构倒塌的危险。附图说明图1是具有荷载缓和功能的张弦梁结构示意图； 图2荷载缓和装置结构示意图； 图3转盘结构示意图； 图4空间张弦梁结构轴测图。其中撑杆l、张弦梁的下弦拉索2、荷载缓和装置3、小齿轮转盘4、大 齿轮转盘5、拉索6、重物7、支座8、凹槽9、上弦梁IO、固定铰ll、滑动支 座12。具体实施方式下面通过实施例结合附图对本技术作进一步的描述。 实施例l如附图1所示。 一种具有荷载缓和作用的张弦梁结构，它包括上弦梁IO、 撑杆l、张弦梁的下弦拉索2、支座8和荷载缓和装置3，所述的荷载缓和装置 3由小齿轮转盘4、大齿轮转盘5、拉索6及重物7组成，小齿轮转盘4和大齿 轮转盘5利用齿轮相互咬合连在一起，如附图2所示。小齿轮转盘4边缘与张 弦梁的下弦拉索2相连，张弦梁的下弦拉索2绕过小齿轮转盘4四分之一周固 定，大齿轮转盘5中心与支座8用拉索相连，大齿轮转盘5边缘伸出拉索6下 面悬挂重物7，拉索6绕过大齿轮转盘四分之一周固定。由于不同直径齿轮转 盘的设置，从而可使荷载缓和装置所悬挂重物的重量小于张弦梁下弦拉索2的 拉力。为便于小齿轮转盘4和大齿轮转盘5与下弦拉索2和拉索6的连接，小 齿轮转盘4和大齿轮转盘5中间各设有放置凹槽9,用于放置下弦拉索2和拉 索6,如附图3所示。如图3所示。本实施例提供的一种具有荷载缓和作用的张弦梁结构，张弦 梁跨度为60m，上弦拱矢高为3m，下弦拉索垂度为5m，拉索形状为抛物线型, 如图4所示。每榀张弦梁端部支承均为一端固定铰ll， 一端滑动支座12,支座 标高为20m。权利要求1、一种具有荷载缓和作用的张弦梁结构，它包括上弦梁(10)、撑杆(1)、张弦梁的下弦拉索(2)、支座(8)和荷载缓和装置(3)，其特征是所述的荷载缓和装置(3)由小齿轮转盘(4)、大齿轮转盘(5)、拉索(6)及重物(7)组成，小齿轮转盘(4)和大齿轮转盘(5)利用齿轮相互咬合连在一起，小齿轮转盘(4)边缘与张弦梁的下弦拉索(2)相连，张弦梁的下弦拉索(2)绕过小齿轮转盘(4)四分之一周固定，大齿轮转盘(5)中心与支座(8)用拉索相连，大齿轮转盘(5)边缘伸出拉索(6)下面悬挂重物(7)，拉索(6)绕过大齿轮转盘四分之一周固定。2、 根据权利要求1或2所述的一种具有荷载缓和作用的张弦梁结构，其特 征在于小齿轮转盘(4)和大齿轮转盘(5)中间各设有放置凹槽(9)。专利摘要本技术公开了一种具有荷载缓和作用的张弦梁结构，它包括上弦梁、撑杆、张弦梁的下弦拉索、支座和荷载缓和装置，所述的荷载缓和装置由小齿轮转盘、大齿轮转盘、拉索及重物组成，小齿轮转盘和大齿轮转盘利用齿轮相互咬合连在一起，小齿轮转盘边缘与张弦梁的下弦拉索相连，张弦梁的下弦拉索绕过小齿轮转盘四分之一周固定，大齿轮转盘中心与支座用拉索相连，大齿轮转盘边缘伸出拉索下面悬挂重物，拉索绕过大齿轮转盘四分之一周固定。这种具有荷载缓和作用的张弦梁结构，抗灾能力强、安全性能高、受力性能优越，并能充分发挥高强度材料性能。文档编号E04C3/04GK201109968SQ20072030959公开日2008年9月3日 申请日期2007年12月29日 优先权日2007年12月29日专利技术者徐鹏如, 杜文风, 陈近岳 申请人:浙江八达建设集团有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有荷载缓和作用的张弦梁结构，它包括上弦梁（１０）、撑杆（１）、张弦梁的下弦拉索（２）、支座（８）和荷载缓和装置（３），其特征是所述的荷载缓和装置（３）由小齿轮转盘（４）、大齿轮转盘（５）、拉索（６）及重物（７）组成，小齿轮转盘（４）和大齿轮转盘（５）利用齿轮相互咬合连在一起，小齿轮转盘（４）边缘与张弦梁的下弦拉索（２）相连，张弦梁的下弦拉索（２）绕过小齿轮转盘（４）四分之一周固定，大齿轮转盘（５）中心与支座（８）用拉索相连，大齿轮转盘（５）边缘伸出拉索（６）下面悬挂重物（７），拉索（６）绕过大齿轮转盘四分之一周固定。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杜文风，徐鹏如，陈近岳，
申请(专利权)人：浙江八达建设集团有限公司，
类型：实用新型
国别省市：33[中国|浙江]