[發明專利]一種基于折紙結構的新型可展橋梁結構

有效

• 申請號: 202011265030.7
• 申請日: 2020-11-12
• 公開（公告）號: CN112458870B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 喻瑩;董淑欽;郭書瑜
• 申請（專利權）人: 汕頭大學
• 主分類號: E01D15/00
• 分類號: E01D15/00;E01D19/12;E01D19/00
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 周增元

本發明實施例公開了一種基于折紙結構的新型可展橋梁結構，包括橋面板、可展結構，所述若干第一菱形單元的各頂點為共頂點，所述第二菱形單元連接上下左右相臨的所述第一菱形單元；上下相臨所述第二菱形單元中的水平對稱軸上均設置有凸頂點或凹頂點，左右相臨所述第二菱形單元中的水平對稱軸上分別設置有凸頂點、凹頂點，所述凸頂點與所述凹頂點處形成的折疊結構之間具有間隙。本發明中的折紙結構可以完全折疊和展開為二維平面，因此由此發展的可展結構具有較大的收縮率；本發明中的可展結構為多自由度體系，采用拉索進行控制，易于實現變形協調，不易發生折展過程中的鎖死現象；本發明能夠實現全橋的整體展開和閉合，施工速度快。

技術領域

本發明涉及一種可展橋梁結構，尤其涉及一種基于折紙結構的新型可展橋梁結構。

背景技術

可展橋儲存方便、運輸占用空間小、施工速度快，具有很好的應用前景，近年來更是得到了國內、外橋梁界的普遍重視。為保證野戰、救災、戶外勘察以及橋梁新建和改建時交通運輸通暢，需要能在短期內通過快速施工建成滿足使用要求的橋梁，可展橋能滿足該要求。一般可展橋橋身采用特殊的結構形式，在工廠內制作完成，經合龍、折疊運送至現場后，只需伸展橋身，再以自鎖及其它緊固措施加強節點，即可快速實現從機構向結構的轉變以承擔荷載，滿足通行要求。裝配式橋梁因其構件高度分散化，現場組裝時構件數量多、節點連接繁瑣，施工速度仍受到一定制約。目前大部分可展橋梁為單自由度體系，展開過程易發生卡死現象，且其折疊主要針對單個橋節，收縮后節約的空間有限。

近年來折紙提供的豐富造型給工業設計很多靈感。許多研究人員專門進行折紙的科學研究，為許多領域帶來新的技術突破，如機械、力學、材料、控制等，但現有設計中并沒有一種切實可行的方便使用的可展橋梁結構。

發明內容

本發明實施例所要解決的技術問題在于，提供一種基于折紙結構的新型可展橋梁結構。能夠快速實現從機構向結構的轉變以承擔荷載，上部架設橋面板后能夠滿足通行要求，全橋展開具有多自由度，結構變形協調性好，不易卡死，易于控制，方便運輸，施工速度快，剛度好。

為了解決上述技術問題，本發明實施例提供了一種基于折紙結構的新型可展橋梁結構，包括橋面板、由若干第一菱形單元、若干第二菱形單元構成呈“Z”形成可展結構，所述若干第一菱形單元的各頂點為共頂點，所述第二菱形單元連接上下左右相臨的所述第一菱形單元；上下相臨所述第二菱形單元中的水平對稱軸上均設置有凸頂點或凹頂點，左右相臨所述第二菱形單元中的水平對稱軸上分別設置有凸頂點、凹頂點，所述凸頂點與所述凹頂點處形成的折疊結構之間具有間隙，所述橋面板鋪設于所述可展結構上。

其中，所述凸頂點與所述水平對稱軸上的第一頂點之間形成第一折脊、與所述水平對稱軸上的第二頂點之間形成第一折谷、與所述第二菱形單元上下兩頂點形成第二折脊、第三折脊，所述第一折脊的長度小于所述第一折谷的長度，所述第一頂點兩邊為折谷，所述第二頂點兩邊為折脊，所述凹頂點的形成方式與所述凸頂點相反。

其中，所述第一菱形單元的四邊與同一線上的所述第二菱形單元的邊同為折脊或折谷。

其中，所述第一頂點為銳角。

其中，所述第一菱形單元、第二菱形單元為相同邊長。

其中，所述可展結構在展開狀態下兩側面板之間通過拉索錨固。

其中，所述可展結構之間的翻轉處設置有合頁，所述合頁上設置有環形構件，用于固定所述拉索。

實施本發明實施例，具有如下有益效果：本發明中的折紙結構可以完全折疊和展開為二維平面，因此由此發展的可展結構具有較大的收縮率；本發明中的可展結構為多自由度體系，采用拉索進行控制，易于實現變形協調，不易發生折展過程中的鎖死現象；本發明能夠實現全橋的整體展開和閉合，施工速度快。

附圖說明

圖1為折紙結構基本原型結構平面展開圖；

圖2為圖1中A處放大圖；