[实用新型]一种预应力增强膜结构体及组合式预应力增强膜结构体

权利要求书

1.一种预应力增强膜结构体，其特征在于：包括能够在充满流体后保持固定形状的囊体（1）、用于在所述囊体（1）膨胀的过程中建立预应力的柔性增强骨架（2）和用于承受环向力的环形刚性构件（3）；所述囊体（1）的内容物为流体；所述环形刚性构件（3）分别设于所述囊体（1）对应的端部的外周以使所述环形刚性构件（3）的受力孔（3.1）承受所述囊体（1）的环向力；所述柔性增强骨架（2）设于所述囊体（1）的外部；所述柔性增强骨架（2）主要由若干柔性索（2.1）、柔性纤维布（2.2）或二者的组合构成；所述柔性增强骨架（2）包含柔性索（2.1）时，所述柔性索（2.1）沿所述囊体（1）的素线或导线方向布置，或者交错缠绕在囊体外周，或两者混合布置；沿囊体的素线布置的柔性索（2.1）与交错缠绕在囊体外周的柔性索的交点使用能够传力的节点连接，并且所述囊体（1）充满流体后的轮廓尺寸比所述柔性索（2.1）构成的柔性增强骨架（2）的轮廓尺寸大；所述柔性增强骨架（2）包含柔性纤维布（2.2）时，纤维布完全包裹住囊体。

2.根据权利要求1所述的预应力增强膜结构体，其特征在于：所述囊体（1）的尺寸从中部向两端逐渐变小或变大；所述柔性增强骨架（2）主要由若干柔性索（2.1）构成时，一部分柔性索交错缠绕在囊体外周，另一部分柔性索沿囊体的素线布置，两部分柔性索相交处使用能够传力的节点连接，交错缠绕的柔性索与所述囊体的素线的夹角从所述囊体的中部向两端逐步变小或变大。

3.根据权利要求1所述的预应力增强膜结构体，其特征在于：所述囊体（1）为中部为圆柱形、两端为半球状的筒状的囊体；所述柔性增强骨架（2）包含若干柔性索（2.1）构成时，一部分柔性索采用螺旋交错布置，另一部分柔性索沿素线布置；两部分柔性索相交处采用能够传力的节点；所述柔性增强骨架（2）主要由若干柔性纤维布（2.2）构成时，所述柔性纤维布的布置方式与柔性索相同，两部分柔性纤维布相交处用粘结剂固连。

4.根据权利要求1所述的预应力增强膜结构体，其特征在于：所述囊体（1）为曲率变化的弯曲状、多边形状、圆环状或半圆环状的囊体；所述柔性增强骨架（2）主要由若干柔性索（2.1）构成时，一部分柔性索（2.1）采用螺旋交错布置，另一部分柔性索（2.1）沿囊体（1）的素线布置，两部分柔性索（2.1）相交处采用能够传力的节点；所述柔性增强骨架（2）主要由若干柔性纤维布（2.2）构成时，所述柔性纤维布的布置方式与柔性索相同，两部分柔性纤维布相交处用粘结剂固连。

5.根据权利要求1至4任一所述的预应力增强膜结构体，其特征在于：能够传力的节点为在相互缠绕的柔性索之间所形成的交点处设有带弧面的构造物，从而实现柔性索在该处的变向。

6.根据权利要求1所述的预应力增强膜结构体，其特征在于：在所述囊体的内部和/或外部还设有用于贴合囊体以建立预应力的管状刚性构件（10），位于囊体内部的管状刚性构件与囊体的内壁贴合，位于囊体外的管状刚性构件与囊体的外壁贴合外部，所述柔性增强骨架（2）布置于最外侧，并通过对所述囊体加压建立所述柔性增强骨架的预拉应力及所述管状刚性构件的预压应力。