[发明专利]带有可施加预应力的铰的自应力结构单元体和其应用及其制作方法

权利要求书

1.一种带有可施加预应力的铰的自应力结构单元体，其特征在于：包括结构单元体和铰，

所述结构单元体包括上弦杆、下弦杆和腹杆，每根所述腹杆的两端分别与所述上弦杆和下弦杆固连构成节点，所述节点由所述上弦杆或所述下弦杆和两根所述腹杆构成，在至少部分所述节点处构成的具有预应力的所述铰；

所述铰包括节点板、两个单支和加压心块；

两个所述单支，其中一个所述单支与构成所述节点的所述上弦杆或所述下弦杆通过所述节点板固连，另一个所述单支与一根所述腹杆也通过所述节点板固连，连接所述单只的所述腹杆为c系列腹杆，两个所述单支之间留有一开口，该开口的外端较宽，向内逐渐变窄；所述加压心块设置在两个所述单支之间的所述开口中；

另一根所述腹杆为d系列腹杆，该d系列腹杆与所述加压心块固连。

2.根据权利要求1所述的自应力结构单元体，其特征在于：

所述加压心块挤压在两个所述单支之间的所述开口中，使得固连所述单支的所述腹杆和所述上弦杆或所述下弦杆产生预应力；和/或，

该d系列腹杆与所述加压心块固连时，使得所述d系列腹杆的杆中心线与c系列腹杆和所述上弦杆或所述下弦杆的中心线的交点交汇；和/或，

还包括所述加压心块的保持结构，以使得所述加压心块在两个所述单只之间的开口中得到保持而不脱落和/或不错位。

3.根据权利要求2所述的自应力结构单元体，其特征在于：

所述加压心块的所述保持结构是挡板结构：在两个所述单只与所述加压心块相邻的边缘上的外侧面上固设的挡板，该挡板的外端延伸到所述加压心块的外侧面上，以阻挡住所述加压心块从所述开口的侧面脱出和/或错位；和/或，

所述加压心块的所述保持结构是：在所述加压心块和所述节点板之间设置的柔性连接结构；和/或，

所述d系列腹杆与所述加压心块的连接结构是：包括一连接板，所述d系列腹杆与该连接板固连，加压心块也与该连接板固连；和/或，

还包括所述预应力的保持结构，以使得铰的预应力得到保持。

4.根据权利要求3所述的自应力结构单元体，其特征在于：所述柔性连接结构是：分别在所述加压心块和所述节点板上设置柔索，在两根该柔索的自由端连接钩子，加压心块柔索钩子与节点板柔索钩子勾连在一起；和/或，

所述的挡板的设置方式是：在加压心块的每一个外侧面设置两个挡板，两个挡板分别固连在相应的单支或半单支上，分别挡住加压心块同一侧面的两侧，以保证加压心块与两个单只之间的自由变形度；和/或，

所述加压心块和所述连接板的连接结构为：所述加压心块沿所述开口的纵向剖分为两半，所述连接板置于两个半加压心块之间，两半加压心块分别贴靠在所述连接板的两个侧面的板面上，通过焊接使得两半加压心块与所述连接板固为一体，所述d系列腹杆的端部与连接板固结；和/或，

所述预应力的保持结构为：所述单支或半单支与所述节点板的固结结构是焊接结构，每个所述单支或半单支与所述节点板的侧面板面之间有两个固连焊缝，其中一个焊缝为初始焊缝，在所述单支或所述半单支的端部，以使得单支或半单支与节点板初始连接，另一个焊缝为铰固结焊缝，在所述单支或半单支的侧边缘上，构成所述预应力的保持结构。