【技术实现步骤摘要】
内外异形刚性折纸结构
本专利技术涉及建筑结构领域，特别是一种内外异形刚性折纸结构。
技术介绍
随着近年来我国经济的快速发展，需要修建大量的工业建筑或者民用建筑，因而需要消耗大量的传统建筑材料，工程造价较高，施工周期长，且施工工序复杂。折纸结构是近几十年发展起来的新型空间结构，具有很大的发展潜力，近些年基于刚性折纸的结构也是被广泛应用于工程和建筑设计过程中。基于刚性折纸的折纸结构可以作为建筑中主体结构的支撑体系，在建筑物遭遇强烈地震时先于主体结构发生破坏，吸收更多的地震能量，保护主体结构不被破坏，使高烈度地震区的建筑物具有更强的抗震性能。随着近年来地球资源越来越紧缺，人类面临日益严峻的生存问题。因此，移民火星或其他星球的话题也在近年来越来越多。各个国家也在近年来竞相发起了越来越多的外太空探索项目。而基于刚性折纸的折纸结构也为在外星球建造人类生存的房屋设施提供了更好的前景。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提出了一种内外异形刚性折纸结构，其可以作为建筑中主体结构的支撑体系，在建筑物遭遇地震时先于主体结构发生破坏，吸收更多的地震能量，起到了保护主体结构的作用；并且其结构简单，便于生产制作，大大缩短了施工周期。本专利技术的技术方案是：一种内外异形刚性折纸结构，其中，包括内层套筒、中间层、外层折纸筒，内层套筒和外层折纸筒均呈轴向封闭的筒状，内层套筒位于外层折纸筒内，内层套筒和外层折纸筒同轴设置，外层折纸筒和内层套筒的截面形状不同，中间层位于内层套筒和外层...
【技术保护点】
1.一种内外异形刚性折纸结构，其特征在于：包括内层套筒、中间层、外层折纸筒，内层套筒和外层折纸筒均呈轴向封闭的筒状，内层套筒位于外层折纸筒内，内层套筒和外层折纸筒同轴设置，外层折纸筒和内层套筒的截面形状不同，中间层位于内层套筒和外层折纸筒之间，中间层为由数张刚性折纸折叠而成的折纸支撑层，折纸支撑层沿整个折纸结构的轴向高度通高布置，折纸支撑层的内侧与内层套筒的外表面固定连接，折纸支撑层的外侧与外层折纸筒的内表面固定连接，折纸支撑层的刚性折纸的每个矩形折纸工作面的两侧边分别与内层套筒的外壁和外层折纸筒的内壁连接，折纸支撑层的刚性折纸在内层套筒和外层折纸筒之间形成截面为三角形的基本单元；/n所述外层折纸筒由刚性折纸折叠而成，刚性折纸沿轴向的两侧边固定连接。/n
【技术特征摘要】
1.一种内外异形刚性折纸结构，其特征在于：包括内层套筒、中间层、外层折纸筒，内层套筒和外层折纸筒均呈轴向封闭的筒状，内层套筒位于外层折纸筒内，内层套筒和外层折纸筒同轴设置，外层折纸筒和内层套筒的截面形状不同，中间层位于内层套筒和外层折纸筒之间，中间层为由数张刚性折纸折叠而成的折纸支撑层，折纸支撑层沿整个折纸结构的轴向高度通高布置，折纸支撑层的内侧与内层套筒的外表面固定连接，折纸支撑层的外侧与外层折纸筒的内表面固定连接，折纸支撑层的刚性折纸的每个矩形折纸工作面的两侧边分别与内层套筒的外壁和外层折纸筒的内壁连接，折纸支撑层的刚性折纸在内层套筒和外层折纸筒之间形成截面为三角形的基本单元；
所述外层折纸筒由刚性折纸折叠而成，刚性折纸沿轴向的两侧边固定连接。
2.根据权利要求1所述的内外异形刚性折纸结构，其特征在于：所述当折纸支撑层与内层套筒、外层折纸筒之间分别通过焊接方式固定连接时，折纸支撑层与内层套筒、外层折纸筒之间的连接处形成数条焊缝，焊缝沿整个折纸结构的轴向高度通高布置。
3.根据权利要求1所述的内外异形刚性折纸结构，其特征在于：所述内层套筒采用折纸筒或钢管柱，当内层套筒采用折纸筒时，内层折纸筒内填充有混凝土。
4.根据权利要求1所述的内外异形刚性折纸结构，其特征在于：当内层套筒的截面为圆形、外层折纸筒的截面为正方形时，折纸支撑层由四张矩形的刚性折纸折叠而成，且每一刚性折纸折叠后分别在外层折纸筒的各侧面和内层套筒之间均匀对称布置，折纸支撑层的刚性折纸沿轴向的两侧边分别与外层折纸筒的侧棱连接，外层折纸筒的每个侧棱与内层套筒之间均设有两个全等的紧密贴合的矩形刚性折纸工作面，将刚性折纸沿轴向依次正反折叠五次，在刚性折纸上形成五条轴向折痕，将刚性折纸沿长度方向分成六段，折叠后的刚性折纸对称布置；
设内层套筒的圆形截面的半径为r1，外层折纸筒的正方形截面的边长为s1，折纸支撑层截面的一侧端点a点位于外层折纸筒正方形截面的顶点处，距离a点最近的折纸支撑层截面的第一折痕点b点位于外层折纸筒正方形截面的对角线与内层套筒圆形截面的圆形边的交点处，a点与b点之间的长度Lab为：
距a点端的第二折痕点c点与b点的连线垂直于外层折纸筒正方形截面的侧边，b点与c点之间的长度Lbc为：
距a点端的第三折痕点d点位于内层套筒圆形截面的象限点处，且d点正对外层折纸筒正方形截面侧边的中点e点，d点与e点之间的长度Lde为：
c点与e点之间的长度Lce为：
c点与d点之间的长度Lcd为：
折叠支撑层的每张刚性折纸的长度L为：
L＝2Lab+2Lbc+2Lcd。
5.根据权利要求1所述的内外异形刚性折纸结构，其特征在于：当内层套筒的截面为正方形，外层折纸筒的截面为圆形时，折纸支撑层由四张矩形的刚性折纸折叠而成，每一刚性折纸折叠后分别在外层折纸筒和内层套筒的各侧面之间均匀对称布置，在内层套筒每个侧棱与外层折纸筒之间均设有两个全等的紧密贴合的矩形刚性折纸工作面，将刚性折纸沿轴向依次正反折叠七次，在刚性折纸上形成七条轴向折痕，将刚性折纸沿长度方向分成八段...
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