一种适用于强风地区张弦桁架的双向受力可调节装置的制作方法

本发明涉及钢结构技术领域，具体为一种适用于强风地区张弦桁架的双向受力可调节装置。

背景技术：

张弦桁架结构是通过撑杆连接上弦立体桁架和下弦高强度拉索而形成的一类大跨度空间结构形式,是由张弦梁结构发展而来的。近年来,在许多重要的大跨度建筑中有着成功应用。张弦桁架常规设计的结构是由3个不同曲率的弯弧架组成，两端的曲径要大于中部的曲率(参见附图6中张弦桁架的简易示意图所示)，其中在两端的弯弧架部位，构件除了承受轴力外同时承受了巨大的弯矩。因此，现有惯常的设计通常是加大弯弧区域材料规格或设置转换层(例如将倒三角桁架转换为倒梯形桁架)以增加下弦数量。但是这样的设计，一则会对钢材加工提出更高的要求(大管径的弯弧构件工厂加工复杂)，同时会极大程度增加用钢量，提高工程成本。此外，在强风地区，结构容易在风吸力作用下产生向上的变形，极易导致下部拉索大量退出工作，结构变形加大，结构出现局部或者整体失稳，进而导致主结构倒塌。

为了解决上述问题，本案由此而生。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种适用于强风地区张弦桁架的双向受力可调节装置，通过在两端曲率较大的弯弧架上设计双向受力的弹性杆体，增加张弦桁架整体的抵抗风荷载、以及承重受压能力。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种适用于强风地区张弦桁架的双向受力可调节装置，包括用于连接张弦桁架下弦索与地表的多个调节装置，所述调节装置包括弹性杆体，所述弹性杆体包括上连接管、下连接管、弹簧、螺纹杆，所述螺纹杆分别嵌入于上连接管与下连接管，所述弹簧的上下两端分别与相应螺纹杆连接，所述上连接管可置入下连接管内。

优选的，所述螺纹管分别以垂直于上连接管与下连接管方向嵌入，所述螺纹管与上连接管和下连接管的管壁连接位置设有垫片，并通过螺母进行紧固。

优选的，所述上连接管与下连接管接合位置的内侧壁设有橡胶圆环，外侧壁设有橡胶薄膜。

优选的，所述上连接管和下连接管的内部中空，并采用铝合金材质制成。

优选的，所述上连接管和下连接管的外壁间连接有接触式位移传感器。

优选的，所述下连接管的底部与升降构件的顶部相连。

优选的，所述升降构件为液压油缸。

优选的，所述上连接管的上端通过空心管连接有耳板，下连接管的下端连接有有板式吊耳，液压油缸上端与板式吊耳销轴连接。

(三)有益效果

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比，具备以下优点：本发明一种适用于张弦桁架结构消能减震的可调节装置，通过在张弦桁架两端曲率较大的弯弧架上设置多个与地面相连的弹性杆体，充分利用弹性杆体双向受力的性能，增强张弦桁架受压承重，以及提高抗风、抗震性能，从而增大张弦桁架在强风区域的使用率。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明弹性杆体的整体结构示意图；

图3为本发明弹性杆体结构的正面剖视图；

图4为本发明板式吊耳结构示意图；

图5为本发明液压油缸结构示意图；

图6为本发明张弦桁架在强风状态下的简易受力示意图；

图7为小车与滑轨的连接示意图。

图中：1耳板、2空心管、3弹性杆体、31上连接管、32螺纹杆、33螺母、34垫片、35弹簧、36环形铝片、37橡胶薄膜、38橡胶圆环、39下连接管、5板式吊耳、6液压油缸、7小车。

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本发明作进一步详细阐述。

如附图1-5所示：一种适用于张弦桁架结构消能减震的可调节装置，包括用于连接张弦桁架与地表的多个调节装置，调节装置包括弹性杆体3，弹性杆体3包括上连接管31、下连接管39、弹簧35、螺纹杆32，螺纹杆32分别嵌入于上连接管31与下连接管39，弹簧35的上下两端分别与相应螺纹杆32连接，上连接管31可置入下连接管39内。螺纹杆32分别以垂直于上连接管31与下连接管39方向嵌入，螺纹杆32与上连接管31和下连接管39的管壁连接位置设有垫片34，并通过螺母33进行紧固。

弹性杆体3相应部件的连接如下：

直径较小的空心上连接管31套在直径较大的空心下连接管39中，以保证两个上、下连接管39能够相对移动，同时，橡胶圆环38套在直径较小的上连接管31的外侧，减小上、下连接管39产生相对移动时产生的摩擦。螺纹杆32分别插入上连接管31和下连接管39所开的圆形口中，并将垫片34套入螺纹杆中，用螺母33拧紧，防止螺母33的拧紧力过大损伤上、下连接管39。

本方案中的弹簧35两端带有弯钩的，其两端的弯钩分别钩住位于其两侧的螺纹杆32，环形铝片36焊接在上连接管31的外侧。橡胶薄膜37与环形铝片36固定连接。外侧壁设有橡胶薄膜37，上连接管31的管壁套设有环形铝片36，橡胶薄膜37的上端支撑于环形铝片36。橡胶薄膜37将两端上连接管31、下连接管39交接的部位进行封闭式包裹，防止雨水和杂物等进入上连接管31、下连接管39体内部。

需要注意的是，本方案中的弹性杆体3最好是设置在张弦桁架两端曲率较大的弯弧架上，这样对于整个张弦桁架的受压承重以及提高抗风性能会有更好的效果。

弹性杆体3上设有接触式位移传感器，具体设于上连接管31和下连接管39的外壁间。其中，接触式位移传感器可以在市场中买到，将接触式位移传感器与弹性杆体3固定连接在一起，通过接触式位移传感器来测量弹性杆体3中上连接管31、下连接管39的相对位移，进而计算出弹性杆体3内部的所受到的弹力。

调节装置还包括升降构件，弹性杆体3的底部与升降构件的顶部相连。

本发明的升降构件为液压油缸6。上连接管31的上端通过空心管2连接有耳板1，液压油缸6的下端通过空心管2连接有耳板1。

其中在弹簧杆本体3的下部焊接固定有板式吊耳5，液压油缸6的上下两端分别与板式吊耳5销轴连接(下端通过板式吊耳5与小车连接)，空心管2焊接固定在板式吊耳5的下端，耳板1焊接固定在空心管2的下端。

弹性杆体3的上端连接有耳板1，相应的耳板1与张弦桁架相连接，小车7的底部设有滑轮，可以在地面的轨道上面移动(本装置在安装过程中，需要在地面配合轨道使用)，滑轮通过与轨道相结合(滑轮卡入于滑轨的方式，起到一定的限位)，实现装置底部与地表间接固定。

如附图7所示，移动小车上的滑轮通过与轨道相结合，滑轨应该在竖直方向对小车具有一定的限位作用，实现装置底部与地表间接固定。

在使用时，由于张弦桁架不同位置与地面的高度差不同，下端的可移动的小车7在地面的轨道上面移动至相应位置时，弹性杆体3相对小车7与张弦桁架的连接位置会有所改变，导致整个装置的长度会有所变化，相应的对提高整个张弦桁架的抗震效果也会有所不同。因此，本发明通过液压油缸6来达到本发明灵活伸缩的目的。

参考图6，张弦桁架在受到剧烈的强风时，强风在接触张弦桁架(曲线开口向下为张弦桁架，开口向上为下弦索的拉绳)时会对其产生向上的拉力，或者向下的压力(具体看风向)，导致张弦桁架受到一定形变应力，此时荷载转移至两端曲率较大的弯弧架与中部曲率较小的弯弧架交接点上，容易导致张弦桁架结构出现整体失稳。因此，本方案在张弦桁架上设置与地面相连的调节装置，并充分利用其弹性杆体双向受力的性能，在一定程度上增强张弦桁架的侧向稳定性，尤其是地震、台风等灾变因素影响下，张弦桁架具有更大的受压承重以及抵抗风荷载能力。

以上所述依据实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项使用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其保护的范围。