[发明专利]定点旋转式圆形可开启结构的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种定点旋转式圆形可开启结构的制作方法。

背景技术

在可开启屋盖结构的研究背景下发展而来。迄今为止，可开启结构按其开启方式主要可以分为旋转开启、水平直线移动开启和上下移动开启三大类。相对于其他两类开启方式，旋转开启具有的最大优点是其旋转单元在运动过程中可以存在不动点，从而提高结构在开合过程中的稳定性和安全性。同时，在开合过程以及开启、闭合状态下，旋转单元间的组合可以呈现出丰富优美的造型。在开合过程中如何保证旋转单元间的同步性并避免旋转单元间的相互碰撞是旋转开启结构所面临的问题。

已建旋转开启屋盖结构中最具代表性的是上海旗忠网球馆，但其旋转单元间相互独立，开合过程的同步性需要依靠外界控制，且开启时中央开口内b影响了开口面积^[1]。Adachi等人利用相邻旋转单元间的相互约束作用，提出了一种仅有一个整体自由度的定点可开启屋盖结构，但是此类结构在闭合时中央会留下难以消除的孔洞^[2]。罗尧治等人利用单自由度等边链形连杆机构原理提出了一类由双层旋转板单元通过剪式铰联结而成的径向可开启板式结构，但是此类结构在开合过程中单元内部不存在不动点^[3]。

[1]Gao Lin，Ying-ru Lin.The design and research of revolving openable roof system for ShangHai Qi-Zhong Stadium[J].International Symposium of IASS，2006.

[2]Adachi et al.1987.Openable dome-shaped roof structure.US Patent 4，706，419.

[3]Yaozhi Luo，Decan Mao，Zhong You.On a type of radially retractable plate structures[J].International Journal of solids and structures，2007.

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种定点旋转式圆形可开启结构的制作方法。

定点旋转式圆形可开启结构的制作方法的步骤如下：

1)选择开启后具有弧形开口或折线形开口的定点旋转式圆形可开启结构，并确定盖板块数n、开启角度Φ、开启后中央开口半径r、定点区域半径r_d、连接角梁段宽度b；

2)设计开启后具有弧形开口或折线形开口的定点旋转式圆形可开启结构的类扇形盖板单元，具有弧形开口的定点旋转式圆形可开启结构的类扇形盖板单元的两条半径由多个弧形边界组成，具有折线形开口的定点旋转式圆形可开启结构的类扇形盖板单元的两条半径由多个折线形边界组成：类扇形盖板单元的弧形边界的计算公式如下：