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专利号: 2020101954205
申请人: 邓亮
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-03-20
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

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:所述柔性增强骨架(2)主要由柔性索(2.1)构成时,在所述囊体(1)的端部位置的柔性索缠绕在端部刚性构件上。

7.根据权利要求1所述的预应力增强膜结构体,其特征在于:在预应力增强膜结构体的外部加套一层膜材,并对柔性增强骨架进行防护处理。

8.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。

9.根据权利要求要1一种预应力增强膜结构体,其特征在于:沿所述囊体(1)的纵向布置一个或多个连接件(5)以分别构成悬臂、简支或多跨连续的结构形式。

10.一种组合式预应力增强膜结构体,其特征在于:包括若干个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);所有囊体依次紧靠排布并用柔性增强骨架连接为整体,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)内侧承受所述囊体(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)主要由若干柔性索(2.1)构成时,所述柔性索(2.1)沿所述囊体(1)的素线或导线方向布置,或者交错缠绕在各囊体之间,或两者混合布置,从而使所有囊体连接成整体;

沿囊体的素线布置的柔性索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;所述柔性增强骨架(2)包含若干柔性索(2.1)时,所述囊体(1)充满流体后的轮廓尺寸比其外柔性索(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。

11.一种组合式预应力增强膜结构体,其特征在于:包括多个如权利要求1所述的预应力增强膜结构体,所有预应力增强膜结构体依次排布设置;所述囊体(1)为多边形状或圆环状的囊体;所述的预应力增强膜结构体间通过环向骨架(12)以缠绕或编织的方式连接成预应力增强膜结构组;所述环向骨架主要由若干柔性索(2.1)、柔性纤维布(2.2)或两者的组合构成;在所述环向骨架外布置环状膜材(14);所述柔环向骨架包含柔性索时,所述柔性索沿所述环状膜材的素线或导线方向布置,或者交错缠绕在预应力增强膜结构体之间,或两者混合布置;所述环向骨架(12)包含柔性纤维布(2.2)时,纤维布完全包裹住囊体。

12.一种组合式预应力增强膜结构体,其特征在于:包括多个如权利要求1所述的预应力增强膜结构体,相邻两个预应力增强膜结构体的囊体的端部或中部通过连接件和/或柔性增强骨架固定连接。

13.根据权利要求12所述的组合式预应力增强膜结构体,其特征在于:所述的预应力增强膜结构体间通过环向骨架(12)以缠绕或编织的方式连接成预应力增强膜结构组;所述环向骨架主要由若干柔性索(2.1)、柔性纤维布(2.2)或两者的组合构成;在所述环向骨架外布置环状膜材(14);所述柔环向骨架包含柔性索时,所述柔性索沿所述环状膜材的素线或导线方向布置,或者交错缠绕在所述预应力增强膜结构体之间,或两者混合布置;所述环向骨架(12)包含柔性纤维布(2.2)时,纤维布完全包裹住囊体。