[实用新型]连杆内接式抗压拱形结构

说明书

一种连杆内接式抗压拱形结构，涉及一种桥梁、水坝、隧道、涵道、真空管道、潜水器、水下探测器、舰、船、圆桶形、圆环形、球形以及建筑物的梁、立柱等的拱形结构。其结构主要由拱圈、连杆和紧固件组成，连杆的两端分别连接于拱圈的内圈，连杆除端点外其余部位与拱圈内圈之间均没有固定的连接，连杆有一端是通过紧固件与拱圈的内圈连接的，连杆由两端向中间收缩时释放的均匀内应力较现有拱形结构更有利于平衡拱形结构的拱圈因外力和自身重量引起的张力和变形，即同等截面积和跨度条件下拱圈能承受更大的甚至数倍以上于未采用连杆的拱形结构的抗压承受力等有益效果。

技术领域

本实用新型涉及一种桥梁、水坝、隧道、涵道、真空管道、潜水器、水下探测器、潜艇、舰船、圆桶形、圆环形、球形以及建筑物的梁、立柱等的拱形结构。

背景技术

拱形结构的历史较悠久，早在古代就广泛用于桥梁、水坝、涵道和建筑物的梁等，其运用了拱圈的抗压承受力较直梁更均匀的原理，但现有的拱形结构在某些特定的较大的外力作用环境条件下距离客观的需求还有较大的差距。

发明内容

为了克服现有拱形结构拱圈的内外圈受力不够均匀，在承受较大外力作用条件下容易变形拉裂，本实用新型提供一种连杆内接式抗压拱形结构，该结构能使拱形结构在外力作用下整体内应力分布更均匀。

本实用新型要解决其技术问题所采用的技术方案是：一种连杆内接式抗压拱形结构，包括拱圈、连杆和紧固件，拱圈为任何形式的拱圈，连杆包括第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、第五连杆、第六连杆和第七连杆，连杆的两端水平连接于拱圈的内圈，连杆与连杆之间互相平行，为了防止连杆因重力弯曲变形，连杆系有系杆，系杆的一端垂直连接于拱圈的内圈，另一端与过渡段圆环的上部连接，连杆水平置于圆环内环的底部，连杆为水平放置于圆环内环的底部而不与圆环连接在一起，圆环内环直径适当大于连杆的直径，使连杆与圆环内环的上顶面有一定的间隙，以防止拱圈受外力作用时外力通过系杆传递给连杆。

优选的，上述连杆内接式抗压拱形结构，连杆依顺序交叉连接于拱圈的内圈，相邻连杆之间为交叉状态，连杆相交不相接，相交方法为一连杆穿过相邻连杆中部的圆环，圆环内径大于连杆直径，圆环内环与连杆之间留有一定的间隙，或相邻连杆为双连杆，双连杆为平行排列，上一连杆呈交叉状态置于双连杆的中间。

进一步的，上述连杆内接式抗压拱形结构，拱圈的内圈每一连杆两端点间的内圈段接入两组及两组以上的连杆。

进一步的，上述连杆内接式抗压拱形结构，连杆的外部安装有一防护盖。

上述连杆内接式抗压拱形结构，连杆除端点外其余部位与拱圈的内圈之间均没有固定的连接，连杆的内应力分布不受拱圈外力的影响。

上述连杆内接式抗压拱形结构的拱圈在外力作用下，拱圈两端向外运动受力部位内凹变形时，连杆由两端向中间产生收缩力并以均匀的内应力平衡拱圈向外的张力和内凹变形。

进一步的，上述连杆内接式抗压拱形结构，所述连杆有一端是通过紧固件与拱圈的内圈连接的，紧固件由两个倒梯形组成，紧固件的一端有连杆孔，另一端与拱圈内圈连接，连杆的末端有螺纹和插销孔，安装时连杆穿过紧固件的连杆孔，用螺母紧固连杆，插销加固，其后用焊接的方法把连杆、螺母和插销三者二次加固，紧固件使连杆的内应力得以更充分利用。

本实用新型的有益效果是，本实用新型采用的连杆内接式抗压拱形结构充分发挥了拱形结构受力部位连杆内应力均匀分布的特点，在同等的拱形结构整体截面积(包括连杆截面积) 和跨度条件下，连杆内接式抗压拱形结构具有更大的甚至数倍以上于未采用连杆的拱形结构的抗压承受力，同理，在同等的跨度和外力作用条件下，连杆内接式抗压拱形结构较未采用连杆的拱形结构具有与之对应的更小的整体截面积(包括连杆截面积)，即更少的材料代价，以及同等的整体截面积(包括连杆截面积)和外力作用条件下，连杆内接式抗压拱形结构较未采用连杆的拱形结构具有与之对应的更大的跨度。

附图说明