一类新型三十杆球形张拉整体结构的制作方法

技术特征：
1.一类新型三十杆球形张拉整体结构，其特征在于：所述三十杆球形张拉整体结构采用30根压杆和150根拉索相交于60个节点，连接形成一个类球体；基本单元为相交于1个节点的1根压杆以及5根拉索，所有节点均为铰接节点，所有拉索均存在预拉力，所有压杆均存在预压力，拉索的预拉力和压杆的预压力相互平衡；所述类球体表面由拉索连接形成的三角形和五边形交替拼接形成预应力索网。2.根据权利要求1所述的一类新型三十杆球形张拉整体结构，其特征在于：所有压杆之间、拉索与压杆之间以及拉索与拉索之间均不在构件上相交，仅在节点位置铰接。3.根据权利要求1所述的一类新型三十杆球形张拉整体结构，其特征在于：所述基本单元的构件长度、以及构件之间的夹角确定后，三十杆球形张拉整体结构就能够唯一确定。4.根据权利要求1所述的一类新型三十杆球形张拉整体结构，其特征在于：所述类球体表面的所述三角形包括等边三角形和等腰三角形两种基本形式，所述五边形为正五边形。5.根据权利要求4所述的一类新型三十杆球形张拉整体结构，其特征在于：所述正五边形每一条边与等腰三角形的一条腰共用一根拉索，所述等腰三角形的另一条腰与另一个等腰三角形的腰共用一根拉索；所述等腰三角形的底均与等边三角形共用同一根拉索，而等边三角形的三条边分别与三个等腰三角形的底共用一根拉索。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的一类新型三十杆球形张拉整体结构，其特征在于：根据内部压杆的布置、压杆长度及压杆、拉索的预应力组成的不同，设计不同的结构形式。7.根据权利要求6所述的一类新型三十杆球形张拉整体结构，其特征在于：基本单元中1根压杆与5根拉索的预应力数值比为
‑
1：0.652：0.652：0.392：0.392：0.450；拉索与压杆的边长比l
五边形拉索
：l
等边三角形拉索
：l
等腰三角形腰长拉索
：l
等腰三角形底边长拉索
：l
压杆
＝1.00：1.20：1.00：1.20：2.80；基本单元中1根压杆分别与5根拉索的夹角按照逆时针方向为122
°
，69
°
，28
°
，45
°
，89
°
。8.根据权利要求6所述的一类新型三十杆球形张拉整体结构，其特征在于：基本单元中1根压杆与5根拉索的预应力数值比为
‑
1：0.928：0.928：0.624：0.624：0.878；拉索与压杆的边长比l
五边形拉索
：l
等边三角形拉索
：l
等腰三角形腰长拉索
：l
等腰三角形底边长拉索
：l
压杆
＝1.00：1.20：1.00：1.20：4.24；基本单元中1根压杆分别与5根拉索的夹角按照逆时针方向为90
°
，63
°
，53
°
，68
°
，90
°
。9.根据权利要求6所述的一类新型三十杆球形张拉整体结构，其特征在于：基本单元中1根压杆与5根拉索的预应力数值比为
‑
1：1.056：1.056：0.664：0.664：0.276；拉索与压杆的边长比l
五边形拉索
：l
等边三角形拉索
：l
等腰三角形腰长拉索
：l
等腰三角形底边长拉索
：l
压杆
＝1.00：1.20：1.00：1.20：3.99；基本单元中1根压杆分别与5根拉索的夹角按照逆时针方向为100
°
，96
°
，72
°
，50
°
，58
°
。10.根据权利要求6所述的一类新型三十杆球形张拉整体结构，其特征在于：基本单元中1根压杆与5根拉索的预应力数值比为
‑
1：1.236：1.236：0.546：0.546：0.700；拉索与压杆的边长比l
五边形拉索
：l
等边三角形拉索
：l
等腰三角形腰长拉索
：l
等腰三角形底边长拉索
：l
压杆
＝1.00：1.20：1.00：1.20：4.49；基本单元中1根压杆分别与5根拉索的夹角按照逆时针方向为74
°
，86
°
，85
°
，76
°
，69
°
。

技术总结
本发明公开了一类新型的表面由三角形和五边形交替拼接的三十杆球形张拉整体结构，目前尚无球体表面由三角形和五边形交替拼接形成的三十杆球形张拉整体结构。本发明中的三十杆球形张拉整体结构由内部压杆以及外部拉索构成，基本单元为相交于一个节点的一根压杆以及五根拉索，所有节点均为铰接节点，所有拉索均存在预拉力，所有压杆均存在预压力，拉索的预拉力和压杆的预压力相互平衡。根据压杆布置形式的不同，这类新型的三十杆球形张拉整体共有


技术研发人员：许贤 黄少雄 王雅峰 罗尧治
受保护的技术使用者：浙江大学
技术研发日：2021.07.08
技术公布日：2021/10/8