本發(fā)明涉及一種網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，尤其是一種具有徑環(huán)向鏈形剪式機構(gòu)的徑向伸縮網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

可展結(jié)構(gòu)是近半個多世紀(jì)發(fā)展起來的一種新型結(jié)構(gòu)，在宇航、建筑結(jié)構(gòu)和軍事工程等領(lǐng)域起著重要作用?？烧菇Y(jié)構(gòu)的主要特征是具有兩種穩(wěn)定的構(gòu)型：完全折疊狀態(tài)和完全展開工作狀態(tài)。在折疊狀態(tài)時，結(jié)構(gòu)收攏在某一特定形狀，在外界驅(qū)動力的作用下，結(jié)構(gòu)逐步展開，達到完全展開的工作狀態(tài)，然后鎖定為穩(wěn)定狀態(tài)。

可展剪式鉸結(jié)構(gòu)是一種基于剪式鉸單元的空間結(jié)構(gòu)，能夠設(shè)計出豐富多彩的幾何外形。這種結(jié)構(gòu)完全折疊后成為緊密的捆狀，充分展開固定后達到初始工作狀態(tài)，能夠覆蓋較大的空間。同時整個結(jié)構(gòu)可以在工廠成批生產(chǎn)，制作完成后折疊成捆狀運輸?shù)焦さ卣归_使用；此外，這類結(jié)構(gòu)極其便于拆遷。利用此特點，這種結(jié)構(gòu)可以廣泛應(yīng)用于軍事建筑、短期性建筑、體育場以及大劇院等大跨度空間結(jié)構(gòu)中。

目前可展結(jié)構(gòu)存在尺寸跨度小，杠件數(shù)量多，節(jié)點構(gòu)造復(fù)雜的問題，并且結(jié)構(gòu)剛度較差，穩(wěn)定問題突出，不利于設(shè)計和施工。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一種豎向剛度好、收縮率大且結(jié)構(gòu)簡單易于折疊的徑向伸縮網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種徑向伸縮網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，其特征在于，由兩個以上的環(huán)向鏈形剪式機構(gòu)和兩個以上的徑向鏈形剪式機構(gòu)組成，所述環(huán)向鏈形剪式機構(gòu)同心布置，所述徑向鏈形剪式機構(gòu)沿所述環(huán)向鏈形剪式機構(gòu)形成的圓環(huán)的徑向布置；所述環(huán)向鏈形剪式機構(gòu)由多個對稱剪式鉸單元頭尾相連成環(huán)形，所述對稱剪式鉸單元的折疊方向垂直所述圓環(huán)所在平面，每個對稱剪式鉸單元由兩個長度相等的第一連桿在第一連桿的中部鉸接而成，相鄰兩對稱剪式鉸單元的第一連桿之間在第一連桿的端部鉸接；所述徑向鏈形剪式機構(gòu)由多個非對稱剪式鉸單元頭尾相連成線形，每個非對稱剪式鉸單元由兩個長度不等的第二連桿在第二連桿的中部鉸接而成，相鄰兩非對稱剪式鉸單元的第二連桿之間在第二連桿的端部鉸接；所述徑向鏈形剪式機構(gòu)與所述環(huán)向鏈形剪式機構(gòu)通過所述非對稱剪式鉸單元的第二連桿端部與所述對稱剪式鉸單元的第一連桿端部鉸接實現(xiàn)連接。

所述徑向鏈形剪式機構(gòu)在所述圓環(huán)上均勻布置，所述環(huán)向鏈形剪式機構(gòu)在圓環(huán)的徑向上等距布置。

所述環(huán)向鏈形剪式機構(gòu)的個數(shù)為3～10個，所述徑向鏈形剪式機構(gòu)的個數(shù)為10～40個。

所述第一連桿為直桿。

所述第一連桿為平面直桿。

所述第二連桿為直桿。

所述第二連桿為平面直桿。

當(dāng)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)處于閉合狀態(tài)時，徑環(huán)向鏈形剪式機構(gòu)收縮成捆狀，便于運輸；當(dāng)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)展開時，徑向和環(huán)向鏈形剪式機構(gòu)同步伸展，直到完全展開，鎖定后成為穩(wěn)定狀態(tài)。

有益效果：本發(fā)明由徑環(huán)向鏈形剪式機構(gòu)同步伸縮實現(xiàn)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的開合，從而使得網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)伸縮自由，伸縮率大，而且其構(gòu)造合理、設(shè)計和施工簡單，剪式鉸單元的折疊方向為豎直面，使網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)具有較大的豎向剛度，特別適合中小跨度的建筑。

附圖說明

下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明進一步詳細(xì)說明：

圖1是本發(fā)明網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)環(huán)向鏈形剪式機構(gòu)示意圖。

圖3是網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)徑向鏈形剪式機構(gòu)示意圖。

圖4是網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的徑環(huán)向鏈形剪式機構(gòu)鉸接示意圖。

圖5是組成環(huán)向鏈形剪式機構(gòu)的對稱剪式鉸單元示意圖。

圖6是組成徑向鏈形剪式機構(gòu)的非對稱剪式鉸單元示意圖。

具體實施方式

下面參照說明書附圖，對本發(fā)明作出更為詳細(xì)的說明：

如圖1所示，一種徑向伸縮網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)1。徑向伸縮網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)1是由3個環(huán)向鏈形剪式機構(gòu)2和16個徑向鏈形剪式機構(gòu)4組成。其中，環(huán)向鏈形剪式機構(gòu)2由48個對稱剪式鉸單元3組成，環(huán)向鏈形剪式機構(gòu)2沿徑向均勻間隔布置；徑向鏈形剪式機構(gòu)4由12個非對稱剪式鉸單元5組成，徑向鏈形剪式機構(gòu)4沿環(huán)向均勻間隔布置。

如圖2所示，環(huán)向鏈形剪式機構(gòu)由48個對稱剪式鉸單元頭尾連接成環(huán)，相鄰兩對稱剪式鉸單元之間在第一連桿的端部鉸接；

如圖3所示，徑向鏈形剪式機構(gòu)由12個非對稱剪式鉸單元連接而成，相鄰兩非對稱剪式鉸單元之間在第二連桿的端部鉸接；

如圖4所示，徑環(huán)向鏈形剪式機構(gòu)的連接節(jié)點構(gòu)成如下：環(huán)向鏈形機構(gòu)2和徑向鏈形機構(gòu)4通過剪式鉸單元連桿端部鉸節(jié)點6連接。由此，通過該鉸節(jié)點的作用，實現(xiàn)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)開合過程中徑向鏈形剪式機構(gòu)和環(huán)向鏈形剪式機構(gòu)的同步伸縮。

如圖5所示的組成環(huán)向鏈形剪式機構(gòu)的對稱剪式鉸單元是目前應(yīng)用最為廣泛的平行剪式鉸單元。對稱剪式鉸單元的第一連桿長度相等，且通過第一連桿中間的一個銷接節(jié)點相連，連桿僅能繞垂直與該對連桿所在平面的軸線作相對轉(zhuǎn)動，而其它自由度完全受到了限制；同時對稱剪式鉸單元間的連接是通過第一連桿端部鉸節(jié)點鉸接實現(xiàn)。該單元在運動過程中其端部鉸節(jié)點的連線保持平行。

如圖6所示的組成徑向鏈形剪式機構(gòu)的非對稱剪式鉸單元是目前應(yīng)用最為廣泛的平行剪式鉸單元。所述非對稱剪式鉸單元的第二連桿長度不相等，且通過第二連桿中間的一個銷接節(jié)點相連，連桿僅能繞垂直與該對連桿所在平面的軸線作相對轉(zhuǎn)動，而其它自由度完全受到了限制；同時非對稱剪式鉸單元間的連接是通過第二連桿端部鉸節(jié)點鉸接實現(xiàn)。該單元在運動過程中其端部鉸節(jié)點的連線保持平行。