CN117861233A - 一种基于拉索结构的门式框架立架支撑系统及摩天轮 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于拉索结构的门式框架立架支撑系统及摩天轮，包括：对称布置的第一立架和第二立架；稳定拉索设置在第一立架和第二立架外侧，一端连接第一立架和第二立架的上部区域，另一端与第一立架和第二立架呈夹角分布连接地面，以使来风向的稳定拉索和第一立架或第二立架共同承担来风的轴向荷载；紧固拉索设置在第一立架和第二立架之间，将第一立架和第二立架拉紧，平衡稳定拉索的水平分力；本发明采用稳定拉索连接支架和地面，使立架与稳定拉索和地面之间形成稳定连接，同时采用紧固拉索设置在两个立架之间，拉紧固定两个立架，平衡稳定拉索的轴向水平分力，以使稳定拉索和紧固拉索构成稳定的支撑系统，提高支撑系统的稳定性和抗风性能。

Description

一种基于拉索结构的门式框架立架支撑系统及摩天轮

技术领域

本发明涉及游艺设备技术领域，具体涉及一种基于拉索结构的门式框架立架支撑系统及摩天轮。

背景技术

摩天轮是一种大型转轮状的机械建筑设施，在摩天轮的轮边缘挂有供乘客搭乘的座舱。如今，摩天轮不仅作为游乐设施出现在游乐园中，更作为观景台单独使用，因此随着摩天轮的高度逐渐增高，对摩天轮立架支撑系统的抗风性能和稳定性要求也逐渐增高。

公告号为CN 103736276 A的中国专利公开了一种摩天轮，包括人字支架、轮缘和轮轴，人字支架对称设置在轮轴两端，对摩天轮整体结构进行支撑，轮缘通过轮辐索连接在轮轴上，带动摩天轮的座舱转动，由此构成一种摩天轮门式立架支撑系统。

然而，采用上述门式立架支撑系统的摩天轮结构复杂，由于轮轴结构庞大，在超高型摩天轮施工中难度较大，且对于不同方向风荷载的承载力不同，如图1所示，第一立架1’受到轴向风荷载Fy’时，风荷载Fy’会通过轮轴2’传递至第二立架3’上，以使第二立架3’顶端应力最大，支撑系统不稳定。

因此，如何有效简化摩天轮立架支撑系统的结构，并提高其稳定性和抗风性成为了本领域亟需解决的问题。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种结构简单，施工方便，稳定性高，抗风性能好的基于拉索结构的门式框架立架支撑系统及摩天轮。

为了达到上述目的，本发明提供的基于拉索结构的门式框架立架支撑系统，包括

立架，所述立架由竖直钢架构成，包括对称布置的第一立架和第二立架，

稳定拉索，所述稳定拉索分别设置在所述第一立架和第二立架的外侧，一端连接所述第一立架和第二立架的上部区域，另一端与所述第一立架和第二立架呈夹角分布并连接地面，以使来风向的所述稳定拉索和所述第一立架或第二立架能共同承担所述来风的轴向荷载，

紧固拉索，所述紧固拉索设置在所述第一立架和第二立架之间，配置成能将所述第一立架和第二立架拉紧，平衡所述稳定拉索的轴向水平分力。

进一步地，所述立架包括底座和竖直的立柱，所述立柱设置在所述底座上，固定在所述底座中心。

进一步地，所述立架还包括加固钢架，所述加固钢架配置成套设在所述底座外围，并沿所述立柱高度方向逐渐延伸呈锥形直至连接所述立柱的上部区域。

进一步地，所述紧固拉索的两端分别通过紧固调节装置连接所述第一立架和第二立架的立柱，能通过所述紧固调节装置张紧调节拉力。

进一步地，所述稳定拉索的一端通过第一稳定调节装置连接所述立架的立柱，另一端通过第二稳定调节装置连接所述地面，所述稳定拉索能通过所述第一稳定调节装置和所述第二稳定调节装置张紧调节拉力。

进一步地，若干所述稳定拉索端部对应的若干所述第二稳定调节装置分别布置在所述地面的不同位置，若干所述第二稳定调节装置之间通过地面拉索连接。

进一步地，还包括平衡紧固钢架，所述平衡紧固钢架设置在所述紧固拉索外围，并设置在所述第一立架和第二立架之间。

为了达到上述目的，本发明提供的一种摩天轮，包括支撑系统和设置在所述支撑系统上的摩天轮组件，所述支撑系统采用了上述方案构成的基于拉索结构的门式框架立架支撑系统。

进一步地，所述摩天轮组件包括轮缘，轮辐索和转盘，所述轮缘通过所述轮辐索连接所述转盘。

进一步地，所述转盘设置在所述平衡紧固钢架两端，所述平衡紧固钢架配置成能平衡所述轮辐索的拉力。

本发明提供的基于拉索结构的门式框架立架支撑系统及摩天轮，采用稳定拉索连接支架和地面，以使立架与稳定拉索和地面之间形成稳定连接，同时采用紧固拉索设置在两个立架之间，拉紧固定两个立架，平衡稳定拉索的轴向水平分力，以使稳定拉索和紧固拉索构成稳定的支撑系统，轴向风荷载主要由来风向的立架和稳定拉索承担，而不会像传统支撑系统一样由双边立架共同承担轴向荷载，从而提高支撑系统的稳定性和抗风性能。

本发明提供的基于拉索结构的门式框架立架支撑系统及摩天轮摒弃了传统支撑系统中，采用轮轴与人字支架连接的复杂结构，而是采用由钢架构成的立架与拉索的连接配合实现抗风和稳定，以使支撑系统结构简单，便于施工。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为现有支撑系统受轴向风荷载的受力示意图；

图2为本发明提供的基于拉索结构的门式框架立架支撑系统及摩天轮的整体结构示意图；

图3和图4为本发明中紧固拉索的结构示意图；

图5为本发明中紧固拉索和稳定拉索与立架的连接结构图；

图6为本发明中稳定拉索与地面的连接结构图；

图7为本发明中支撑系统受轴向风荷载的受力示意图；

附图标记：

100.立架；101.第一立架；102.第二立架；110.底座；120.立柱；130.加固钢架；

200.紧固拉索；210.紧固调节装置；

300.稳定拉索；310.第一稳定调节装置；320.第二稳定调节装置；330.地面拉索；

400.摩天轮组件；410.轮缘；411.座舱；420.轮辐索；430.转盘；

500.平衡紧固钢架；510.固定件；600.地面。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参见图2，其所示为发明提供的基于拉索结构的门式框架立架支撑系统及摩天轮的一种实例。

由图可知，本实例的基于拉索结构的门式框架立架支撑系统主要包括立架100，紧固拉索200和稳定拉索300。

立架100一端连接紧固拉索200，另一端连接稳定拉索300，以使立架100、紧固拉索200和稳定拉索300配合构成支撑系统，紧固拉索200配置成能拉紧固定立架100，稳定拉索300配置成能进一步稳定紧固拉索200对立架100的连接，以使立架100受力稳定，从而使摩天轮组件400与支撑系统的配合连接稳定。

其中，立架100包括两个对称布置在摩天轮组件400两侧的第一立架101和第二立架102，第一立架101和第二立架102结构相同。

以第一立架101为例。

第一立架101包括底座110和竖直的立柱120。立柱120设置在底座110上，固定连接在底座110的中心，以使底座110和立柱120稳固。

第一立架101还包括加固钢架130。加固钢架130由竖直中空的类锥形钢架构成，其底部截面与底座110相适配，以使加固钢架130能套设在底座110外围，与底座110连接，并沿高度方向呈锥形延伸直至与第一立架101上部区域连接。

由此构成第一立架101和第二立架102，底座110和立柱120构成稳固基座，类锥形栅格式的加固钢架130对立柱120进行加固以使第一立架101稳定的同时，结构简单。

为了使第一立架101和第二立架102结构稳定，第一立架101和第二立架102之间通过紧固拉索200连接。

参见图3至图5，紧固拉索200一端通过紧固调节装置210连接第一立架101，另一端通过紧固调节装置210连接第二立架102，优选连接第一立架101和第二立架102的立柱120的上部区域，将第一立架101和第二立架102往紧固拉索200中部拉紧固定。

进一步地，紧固拉索200能通过紧固调节装置210调节张紧，从而调节对第一立架101和第二立架102的拉力，以使调节紧固拉索200能固定拉紧第一立架101和第二立架102。

这里，对紧固拉索200的数量不作限定，需确保紧固拉索200的数量和张紧度能将第一立架101和第二立架102拉紧固定。

为了进一步稳固紧固拉索200对立架100的拉紧固定，稳定拉索300一端连接立架100，另一端连接地面600。

以稳定拉索300连接第一立架301为例。

参见图5和图6，稳定拉索300一端通过第一稳定调节装置310连接第一立架301，优选连接第一立架301的立柱120的上部区域，靠近立柱120与紧固拉索200的连接处，另一端通过第二稳定调节装置320连接地面600，以使稳定拉索300将第一立架101与地面600形成稳定连接，并能对第一立架101进行支撑，进一步稳定紧固拉索200对第一立架101的拉紧。

进一步地，稳定拉索300能通过第一稳定调节装置310和第二稳定调节装置320调节张紧，从而调节对第一立架101的拉力，当调节稳定拉索300对第一立架101的拉力增大时，紧固拉索200对第一立架101的拉力会相应增大，以使稳定拉索300对第一立架101的拉力与紧固拉索200对第一立架101的拉力相适配，从而使第一立架101受力稳定。

由此，稳定拉索300对紧固拉索200进行支撑，紧固拉索200能平衡稳定拉索300的轴向水平分力，通过稳定拉索300和紧固拉索200共同配合对立架100进行拉紧固定，抵抗轴向和侧向的风荷载。

这里，对稳定拉索300的数量不做限定，作为举例，本实例中，在第一立架101和第二立架102上分别设置3根稳定拉索300，并使稳定拉索300一端连接立柱110，另一端以不同角度均匀分散在第一立架101和第二立架102两侧并通过第二稳定调节装置320连接地面600，需确保稳定拉索300的数量，分散角度和张紧度能使稳定拉索300对立架100的拉力与紧固拉索200对立架100的拉力相适配，紧固拉索200能平衡稳定拉索300的轴向水平分力；同时以不同角度分散在第一立架101和第二立架102两侧的若干稳定拉索300能抵抗来自不同方向的风荷载。

为了使稳定拉索300与紧固拉索200和地面600的连接配合稳定，若干稳定拉索300端部对应的若干第二稳定调节装置320之间通过地面600拉索330连接，以使稳定拉索300稳固。

由此，稳定拉索300、紧固拉索200和立架100三者配合，形成稳定的基于拉索结构的门式框架立架支撑系统，在支撑系统受到风荷载时，稳定拉索300能承担风荷载，以保证支撑系统的抗风性和稳定性。

例如图7，风荷载Fy沿Y轴作用在第一立架101上，一部分风荷载Fy沿第一立架101竖直方向传递至第一立架101的底端，同时一部分风荷载Fy能分布在稳定拉索300上，以使稳定拉索300能抵抗支撑系统受到的轴向风荷载Fy。同时，由于索的结构特性，紧固拉索200只承受拉力，不会将风荷载Fy从第一立架101传递至第二立架102上，以使第二立架102和与第二立架102相对应的稳定拉索300的拉力不会增大，从而保证支撑系统的整体稳定性。

进一步地，本发明提供的摩天轮，包括支撑系统和设置在所述支撑系统上的摩天轮组件400，所述支撑系统采用了上述方案构成的基于拉索结构的门式框架立架支撑系统。

其中，摩天轮组件400包括轮缘410，轮辐索420和转盘430，轮缘410通过轮辐索420连接转盘430，以使转盘430能旋转带动设置在轮缘410上的座舱411转动。

为了使摩天轮组件400能与基于拉索结构的门式框架立架支撑系统稳定连接，支撑系统还包括平衡紧固钢架500。

平衡紧固钢架500设置在紧固拉索200外围，并通过设置在平衡紧固钢架500两端的固定件510连接第一立架101和第二立架102，进一步对紧固拉索200对第一立架101和第二立架102的拉紧进行固定。

摩天轮组件400上的转盘430设置在平衡紧固钢架500两端的固定件510上，以使平衡紧固钢架500能平衡轮辐索420的拉力。

这里的轮缘410，轮辐索420和转盘430的具体构成与现有技术相同，为本领域技术人员熟知基础，此处不加以赘述。

本发明提供的基于拉索结构的门式框架立架支撑系统及摩天轮，通过紧固拉索200拉紧固定第一立架101和第二立架102，并通过稳定拉索300分别与两个立架和地面600形成稳固连接，对立架100进行支撑，由此，紧固拉索200，稳定拉索300和立架100配合构成稳定的支撑系统，同时结构简单，便于施工。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种基于拉索结构的门式框架立架支撑系统，其特征在于，包括

立架，所述立架由竖直钢架构成，包括对称布置的第一立架和第二立架，

稳定拉索，所述稳定拉索分别设置在所述第一立架和第二立架的外侧，一端连接所述第一立架和第二立架的上部区域，另一端与所述第一立架和第二立架呈夹角分布并连接地面，以使来风向的所述稳定拉索和所述第一立架或第二立架能共同承担所述来风的轴向荷载，

紧固拉索，所述紧固拉索设置在所述第一立架和第二立架之间，配置成能将所述第一立架和第二立架拉紧，平衡所述稳定拉索的轴向水平分力。

2.根据权利要求1所述的基于拉索结构的门式框架立架支撑系统，其特征在于，所述立架包括底座和竖直的立柱，所述立柱设置在所述底座上，固定在所述底座中心。

3.根据权利要求2所述的基于拉索结构的门式框架立架支撑系统，其特征在于，所述立架还包括加固钢架，所述加固钢架配置成套设在所述底座外围，并沿所述立柱高度方向逐渐延伸呈锥形直至连接所述立柱的上部区域。

4.根据权利要求2所述的基于拉索结构的门式框架立架支撑系统，其特征在于，所述紧固拉索的两端分别通过紧固调节装置连接所述第一立架和第二立架的立柱，能通过所述紧固调节装置张紧调节拉力。

5.根据权利要求2所述的基于拉索结构的门式框架立架支撑系统，其特征在于，所述稳定拉索的一端通过第一稳定调节装置连接所述立架的立柱，另一端通过第二稳定调节装置连接所述地面，所述稳定拉索能通过所述第一稳定调节装置和所述第二稳定调节装置张紧调节拉力。

6.根据权利要求5所述的基于拉索结构的门式框架立架支撑系统，其特征在于，若干所述稳定拉索端部对应的若干所述第二稳定调节装置分别布置在所述地面的不同位置，若干所述第二稳定调节装置之间通过地面拉索连接。

7.根据权利要求1所述的基于拉索结构的门式框架立架支撑系统，其特征在于，还包括平衡紧固钢架，所述平衡紧固钢架设置在所述紧固拉索外围，并设置在所述第一立架和第二立架之间。

8.一种摩天轮，包括支撑系统和设置在所述支撑系统上的摩天轮组件，其特征在于，所述支撑系统采用了权利要求1至7中任一项所述的基于拉索结构的门式框架立架支撑系统。

9.根据权利要求8所述的摩天轮立，其特征在于，所述摩天轮组件包括轮缘，轮辐索和转盘，所述轮缘通过所述轮辐索连接所述转盘。

10.根据权利要求9所述的摩天轮，其特征在于，所述转盘设置在所述平衡紧固钢架两端，所述平衡紧固钢架配置成能平衡所述轮辐索的拉力。