专利名称：竹节薄壳实心拱的制作方法
技术领域：
本发明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。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，或者从结构手册上查证，也可以通过建筑结构专利文献(Q41、Q44、EO1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。一般说来，耐压材料质轻价廉，而耐拉材料质重价昂。采用耐拉材料作拱圈，除经济上不允许外，更由于自重关系而使跨度受到制约。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，从事过多方面的尝试和努力，提出过各种组合，也取得过卓越成就，例如创造了予应力混凝土拱，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。
竹节薄壳实心拱基于发现固体受压破坏时，具有液体受力性质，即固体的抗压能力与包裹其壳体的壁长抗拉能力相等。这意味着可以用壳体材料提高脆性材料的抗压能力，并降低壳体容重。从而使跨度增大到上万米。
本发明适用于中型以上桥梁，大型和超大型桥梁，大型厂房屋盖，公共建筑，大规模的农用温室，甚至作为改造沙漠、改造月球气候的城市屋顶，也可作大型水库的拦水坝等。特别适用于大型桥梁标准化。
竹节薄壳实心拱由三部分组成(请见图示)1.带竹节薄壳的拱圈块;2.拱圈块连接装置;3.带底拱脚。
所谓竹节，是拱圈块的接连口，也对薄壳起加固作用。竹节可以用螺栓连接(
图1)，也可以用其他方法连接(图2、3)。拱圈块除园、长方和方形(附图)外，也可以用其他形状，但必须是外有耐拉材料包裹的薄壳内填耐压材料的实心。
拱圈块连接装置指螺栓或特制箍扣。
带底拱脚指拱圈块在拱脚部分能平放墩台，同时使拱圈实心部分受压可靠而焊接或其他方法连接的密封金属板。
薄壳除承受压力外，还必须承担全部拉力。
总之，与现行拱圈比较有下列优点1.跨度大由于结构受力条件优越，所以比现行最大拱圈跨度可以增加几倍，甚至几百倍。将成为所有桥梁结构方式中可能达到的最大跨度。
2.适用范围广由于拱圈无外推力产生，整体性强，具有良好的抗地震能力，因而适宜作各类建筑的屋盖，特别适宜于用作大型和超大型桥梁建筑。地震处同样适用。
3.取材广泛薄壳可以用各种金属材料，如合金，钢铁，铜铝等。也可以用抗拉的非金属材料，如玻璃钢或其他组合纤维编制品。心体部分可以是各种耐压的混凝土或其他填实的高分子聚合物。
4.经济性由于材料抗拉、拉压和抗扭等能力发挥得充分和恰当，施工简便，又可减少墩台圬工量，因此与同样大跨度的现行桥梁相比，一般均能节省百分之二十以上的造价。
5.容易标准化和工业化由于结构受力能力适应性强，容易标准化设计和工业化制作。这样不仅能保证质量，简化安装，而且可进行长途运输，避免不必要的设厂制作。
权利要求
1.一般拱由受压的拱圈块和抗推的墩台或拉索组成。其区别在于拱圈块的薄壳或和带底拱脚替代抗推墩台或拉索。
2.根据权力1的特征，拱圈块为带薄壳的实心体。
3.根据权力1和2的特征，拱圈块用薄壳竹节或其他箍扣来连接。
全文摘要
竹节薄壳实心拱由带竹节薄壳的拱圈块、拱圈块连接装置和带底拱脚组成的新型拱结构。薄壳既提高拱圈块的耐压又消除拱的拉力。
文档编号E01D1/00GK1068381SQ9210145
公开日1993年1月27日 申请日期1992年3月2日 优先权日1992年3月2日
发明者谢锡范, 杨晴萱 申请人:谢锡范