CN1036426A - 拉索拱 - Google Patents

Abstract

拉索拱为拱圈内安装一条或多条拉索或一圈或 多圈拉索以消除拱圈产生外推力的新颖组合拱梁结 构。

Description

属建筑工程和桥梁工程领域。

迄今为止，在该领域内，从未见使用过，亦未见著任何文献资料，故拉索拱为发明型。其新颖性和创造性尚可从现行的高校试用教材《桥梁工程》（同济大学三校合编，人民交通出版社出版，1982年4月第3次印刷）中得到明证，或者从交通部组织编写的《公路桥涵设计手册拱桥》上得到佐证，也可以通过《结构力学》（高等学校试用教材，湖南大学西南交通大学长沙铁道学院编，李廉锟主编，人民教育出版社出版，1981年版）查证，也可以通过建筑结构专利文献（Q41、Q44、E01和C）检验。

普通拱圈均采用耐压不耐拉的脆性材料，例如石拱桥。利用拱圈石的高抗压性能，已做到单跨120米左右。但这类桥梁都产生极大的推力，因而不仅要求有良好的地基和庞大的墩台，而且跨度也受到严重限制，致使材料的耐压能力亦不能充分发挥。为了充分利用拱圈受力的优点，同时改善拱圈受力的不利点，历代力学工作者，尤其是桥梁工作者，从事过各方面的尝试和努力，提出过众多方案，也取了卓越成就。例如创造了予应力砼拱，桁架拱，各种系杆拱，钢桁拱，双曲拱等，使拱桥跨越能力提高到200米左右。

拉索拱适用于桥梁，大型厂房屋盖，公共建筑屋顶，大规模的农用温室等。其跨度可大可小。跨越能力大的单跨可以达几公里至三十几公里。拉索拱小的可以作为帐篷，轻便活动房。大的可以制造大规模的农用暖房，甚至改造沙漠、改造月球气候的大规模恒温恒湿空间。或者作为流水线需要长宽几公里的工厂的屋盖，大型体育馆，大型水库的拦水坝等。

拉索拱特别适用于建造跨越几十米、几百米、几千米和几万米的桥梁。

拉索拱由七部分组成（请见图示）：1.拱圈块（耐压材料），2.拉索（抗拉材料），3.紧箍弹簧（或液压器），4.调节装置，5.连系装置，6.匀力装置，7.支座。

拉索可以是单拉索或双拉索。单索可以是单根或单圈。双索同样可以是二根或二圈。连接装置可以在拱顶，也可以在拱脚。

调紧弹簧使拉索产生的拉力与拱圈产生的推力相抵消。亦可根据外部荷载情况，使拱圈带上予应力，以抵消外荷载产生的内应力。

拉索拱为一种充分利用不同材料自身最大性能的组合结构。所以除因跨越能力特佳且无推力产生而可减少中间去墩，减少墩台圬工量外，还由于材料性能的充分发挥，而比同类拱圈经济许多（一般要省百分之五十）。

拉索拱利用调节拉索产生的拉力来使拱圈的推力转化为拱圈的予应力，除抵消自重外，同样可以抵消外荷载所产生的弯拉应力，从而使拱圈材料的利用系数提高，达到增大跨度节约用地节省投资提高效益的目的。

归结起来，与现行拱圈相比有下列突出的效益：

1.跨度大：比现行的最大拱圈跨度可以增加几倍、几十倍、甚至300多倍。

2.经济性：与现行最大钢筋砼拱圈比较，墩台圬工量至少可以减少一半。拱圈用钢量减少三分之二。砼用量减少三分之一。拱圈模板可减少五分之四且施工简便。与现行最大石拱桥相比，墩台圬工量减少百分之五十，拱圈石料减少百分之五十，但多用一条钢缆和一套装置，施工仍简单且施工安全性提高。

3.适用范围广：由于拱圈无外推力产生，因而除桥梁建筑外，还适宜于作各类建筑的屋盖，在某种意义上不仅可以替代梁，而且可以替代梁柱结构，所以农用温室、轻便帐篷均十分适用。

4.组合能力强：对各种脆性材料和非脆性材料均能组合。例如：木材、塑料、尼龙及其他高分子聚合物、玻璃钢、玻璃、石料、砼、砖、铝合金、铸铁、钢材等。

5.运输方便：由于是散件组装，散件体积和重量均可控制且规则，钢索又可盘旋化，所以均可包装或用集装箱等作长距离运输。

6.容易工业化：由于可作长距离运输，工厂制作方便，易于工业化。产地与建筑现场，可分隔遥远。这样，有利于综合各地材料的优点。并可进行定型化标准化生产。

7.安装简易：除特大跨度跨水桥外，几乎所有陆上建筑时不用脚手架和大型起吊设备，也无通常拆卸拱圈脚手架时的危险。

Claims (1)

1. 所有拱圈内安装拉索的组合结构。

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