[發明專利]連桿內接式抗壓拱形結構

在審

• 申請號: 201810591993.2
• 申請日: 2018-05-29
• 公開（公告）號: CN110541480A
• 公開（公告）日: 2019-12-06
• 發明（設計）人: 張發林
• 申請（專利權）人: 張發林
• 主分類號: E04B1/32
• 分類號: E04B1/32;E04B1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種連桿內接式抗壓拱形結構，涉及一種橋梁、水壩、隧道、涵道、真空管道、潛水器、水下探測器、艦、船、圓桶形、圓環形、球形以及建筑物的梁、立柱等的拱形結構。其結構主要由拱圈和連桿組成，連桿依順序交叉連接于拱形結構拱圈的內圈，連桿除端點外其余部位與拱圈內圈之間均沒有固定的連接，連桿由兩端向中間收縮時釋放的均勻內應力較現有拱形結構更有利于平衡拱形結構的拱圈因外力和自身重量引起的張力和變形，即同等截面積和跨度條件下拱圈能承受更大的甚至數倍以上于未采用連桿的拱形結構的抗壓承受力等有益效果。

技術領域

本發明涉及一種橋梁、水壩、隧道、涵道、真空管道、潛水器、水下探測器、潛艇、艦船、圓桶形、圓環形、球形以及建筑物的梁、立柱等的拱形結構。

背景技術

拱形結構的歷史較悠久，早在古代就廣泛用于橋梁、水壩、涵道和建筑物的梁等，其運用了拱圈的抗壓承受力較直梁更均勻的原理，但現有的拱形結構在某些特定的較大的外力作用環境條件下距離客觀的需求還有較大的差距。

發明內容

為了克服現有拱形結構拱圈的內外圈受力不夠均勻，在承受較大外力作用條件下容易變形拉裂，本發明提供一種連桿內接式抗壓拱形結構，該結構能使拱形結構在外力作用下整體內應力分布更均勻。

本發明要解決其技術問題所采用的技術方案是：一種連桿內接式抗壓拱形結構，包括拱圈和連桿，拱圈為任何形式的拱圈，連桿的兩端水平連接于拱圈的內圈，連桿與連桿之間互相平行，為了防止連桿因重力彎曲變形，連桿系有系桿，系桿的一端垂直連接于拱圈的內圈，另一端與過渡段圓環的上部連接，連桿水平置于圓環內環的底部，連桿為水平放置于圓環內環的底部而不與圓環連接在一起，圓環內環直徑適當大于連桿的直徑，使連桿與圓環內環的上頂面有一定的間隙，以防止拱圈受外力作用時外力通過系桿傳遞給連桿。

優選的，上述連桿內接式抗壓拱形結構，連桿依順序交叉連接于拱圈的內圈，相鄰連桿之間為交叉狀態，連桿相交不相接，相交方法為一連桿穿過相鄰連桿中部的圓環，圓環內徑大于連桿直徑，圓環內環與連桿之間留有一定的間隙，或相鄰連桿為雙連桿，雙連桿為平行排列，上一連桿呈交叉狀態置于雙連桿的中間。

進一步的，上述連桿內接式抗壓拱形結構，拱圈內圈每一連桿兩端點間的內圈段(圖7拱圈AB段)接入兩組及兩組以上的連桿。

進一步的，上述連桿內接式抗壓拱形結構，連桿的外部安裝有一防護蓋。

上述連桿內接式抗壓拱形結構，連桿除端點外其余部位與拱圈內圈之間均沒有固定的連接，連桿的內應力分布不受拱圈外力的影響。

上述連桿內接式抗壓拱形結構的拱圈在外力作用下，拱圈兩端向外運動受力部位內凹變形時，連桿由兩端向中間產生收縮力并以均勻的內應力平衡拱圈向外的張力和內凹變形。

進一步的，上述連桿內接式抗壓拱形結構，所述連桿有一端是通過緊固件與拱圈內圈連接的。緊固件由兩個倒梯形組成，緊固件的一端有連桿孔，另一端與拱圈內圈連接，連桿的末端有螺紋和插銷孔，安裝時連桿穿過緊固件的連桿孔，用螺母緊固連桿，插銷加固，其后用焊接的方法把連桿、螺母和插銷三者二次加固，緊固件使連桿的內應力得以更充分利用。

本發明的有益效果是，本發明采用的連桿內接式抗壓拱形結構充分發揮了拱形結構受力部位連桿內應力均勻分布的特點，在同等的拱形結構整體截面積(包括連桿截面積)和跨度條件下，連桿內接式抗壓拱形結構具有更大的甚至數倍以上于未采用連桿的拱形結構的抗壓承受力，同理，在同等的跨度和外力作用條件下，連桿內接式抗壓拱形結構較未采用連桿的拱形結構具有與之對應的更小的整體截面積(包括連桿截面積)，即更少的材料代價，以及同等的整體截面積(包括連桿截面積)和外力作用條件下，連桿內接式抗壓拱形結構較未采用連桿的拱形結構具有與之對應的更大的跨度。

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是本發明連桿內接式抗壓拱形結構第1個實施例的局部結構示意圖。