根壓桿由第I點連接第10點、第二根壓桿由第I點連接第7點、第三根壓桿由第2點連接第11點、第四根壓桿由第2點連接第8點、第五根壓桿由第3點連接第12點、第六根壓桿由第3點連接第5點、第七根壓桿由第4點連接第9點、第八根壓桿由第4點連接第6點、第九根壓桿由第5點連接第12點、第十根壓桿由第6點連接第9點、第十一根壓桿由第7點連接第10點、第十二根壓桿由第8點連接第11點。12根桿共組成4個等邊三角形。且四個等邊三角形相互嵌套，豐富了張拉整體的構(gòu)型象限空間；其中，所有拉索的長度相等，所有壓桿的長度相等。桿和索在節(jié)點處連接，每個節(jié)點連接4根拉索和2根壓桿，所有拉索存在預(yù)拉力，所有壓桿存在預(yù)壓力，拉索的預(yù)拉力和壓桿的預(yù)壓力相互平衡。
[0021]這種結(jié)構(gòu)的12個節(jié)點分別為第一節(jié)點A、第二節(jié)點B、第三節(jié)點C、第四節(jié)點D、第五節(jié)點E、第六節(jié)點F、第七節(jié)點G、第八節(jié)點H、第九節(jié)點1、第十節(jié)點J、第^^一節(jié)點K、第十二節(jié)點M0用索兩端的兩個節(jié)點編號來描述每根索，24根拉索分別為第一根索Al、第二根索B1、第三根索BK、第四根索AK、第五根索E1、第六根索F1、第七根索FJ、第八根索EJ、第九根索GM、第十根索HM、第^^一根索HK、第十二根索GK、第十三根索CJ、第十四根索CM、第十五根索DM、第十六根索DJ、第十七根索BF、第十八根索DF、第十九根索DH、第二十根索BH、第二^^一根索AE、第二十二根索CE、第二十三根索CG、第二十四根索AG。用桿兩端的兩個節(jié)點編號來描述每根桿，12根壓桿分別為第一根壓桿AM、第二根壓桿FM、第三根壓桿AF、第四根壓桿DE、第五根壓桿DK、第六根壓桿EK、第七根壓桿GJ、第八根壓桿BG、第九根壓桿BJ、第十根壓桿CH、第十一根壓桿H1、第十二根壓桿Cl。
[0022]拉索的長度相同，均為L ;所述壓桿的長度相同，均為1.732L。
[0023]當(dāng)受到外荷載作用時，通過改變構(gòu)件的內(nèi)力、調(diào)整節(jié)點的位置來抵抗外荷載的作用，但拉索始終處于受拉狀態(tài)。
[0024]在圖1中用細(xì)線表示拉索，共24根拉索，在圖1中用粗線表示壓桿，共12根壓桿。
[0025]構(gòu)件的幾何長度。用L表示類截角四面體張拉整體結(jié)構(gòu)中拉索長度。則有所有的拉索長度均為L，所有壓桿的長度為1.732L。
[0026]將按上述構(gòu)件幾何長度加工好的構(gòu)件，通過鉸接節(jié)點按第I條中所描述連接關(guān)系組裝在一起，最終得到的張拉整體結(jié)構(gòu)將是立方八面體，且所有的拉索受拉，整個結(jié)構(gòu)處于自平衡狀態(tài)。
【主權(quán)項】
1.類立方八面體張拉整體結(jié)構(gòu)，其特征是:包括由第一-第十二節(jié)點以及第一-第二十四根拉索組成的立方八面體，第一-第十二節(jié)點分別為立方八面體的12個頂點，第一-第二十四根拉索分別為立方八面體的24條棱邊，將立方八面體表面的6個正邊形其中之一水平放置，12個頂點自下而上分成三層，成逆時針排列的第一-第四節(jié)點位于第一層，成逆時針排列的第五-第八節(jié)點位于第二層，成逆時針排列的第九-第十二節(jié)點位于第三層，第一節(jié)點和第二節(jié)點之間連接第一根拉索，第二節(jié)點和第三節(jié)點之間連接第二根拉索，第三節(jié)點和第四節(jié)點之間連接第三根拉索，第四節(jié)點和第一節(jié)點之間連接第四根拉索，第五節(jié)點分別通過第五根拉索和第六根拉索與第一節(jié)點和第二節(jié)點相連，第六節(jié)點分別通過第七根拉索和第八根拉索與第二節(jié)點和第三節(jié)點相連，第七節(jié)點分別通過第九根拉索和第十根拉索與第三節(jié)點和第四節(jié)點相連，第八節(jié)點分別通過第十一跟拉索和第十二根拉索與第四節(jié)點和第一節(jié)點相連，第九節(jié)點分別通過第十三根拉索和第十四根拉索與第五節(jié)點和第八節(jié)點相連，第十節(jié)點分別通過第十五根拉索和第十六根拉索與第五節(jié)點和第六節(jié)點相連，第十一節(jié)點分別通過第十七根拉索和第十八根拉索與第六節(jié)點和第七節(jié)點相連，第十二節(jié)點分別通過第十九跟拉索和第二十根拉索與第七節(jié)點和第八節(jié)點相連，第一節(jié)點和第十節(jié)點之間連接第一壓桿，第一節(jié)點和第七節(jié)點之間連接第二壓桿，第二節(jié)點和第十一節(jié)點之間連接第三壓桿，第二節(jié)點和第八節(jié)點之間連接第四壓桿，第三節(jié)點和第十二節(jié)點之間連接第五壓桿，第三節(jié)點和第五節(jié)點之間連接第六壓桿，第四節(jié)點和第九節(jié)點之間連接第七壓桿，第四節(jié)點和第六節(jié)點之間連接第八壓桿，第五節(jié)點和第十二節(jié)點之間連接第九壓桿，第六節(jié)點和第九節(jié)點之間連接第十壓桿，第七節(jié)點和第十節(jié)點之間連接第十一壓桿，第八節(jié)點和第十一節(jié)點之間連接第十二壓桿。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的類立方八面體張拉整體結(jié)構(gòu)，其特征是:所有拉索的長度相等，所有壓桿的長度相等，壓桿的長度是拉索長度的1.732倍。
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供類立方八面體張拉整體結(jié)構(gòu)，其形狀是在正方體的基礎(chǔ)上，將相鄰兩邊中點相連，截去八個角后得到的單元。該立方八面體張拉整體結(jié)構(gòu)由12個節(jié)點、24根拉索和12根壓桿組成，12個節(jié)點分別位于立方八面體的頂點，并分布在一個球面上，即立方八面體的外接球，該外接球半徑為等于索長，也就是邊長；24根拉索分布在立方八面體的棱邊上，12根壓桿位于立方八面體的內(nèi)部，構(gòu)成4個等邊三角形，且四個等邊三角形相互嵌套。本發(fā)明具有正四面體與正六面體的特性，結(jié)構(gòu)對稱美觀。與一階張拉整體結(jié)構(gòu)相比，該二階張拉整體結(jié)構(gòu)桿與桿相接觸，所以剛性更大，可以滿足更大的剛性要求，與一階張拉整體相比承載能力也就更大。
【IPC分類】E04B1-34
【公開號】CN104775519
【申請?zhí)枴緾N201510166382
【發(fā)明人】羅阿妮, 王龍昆, 李旭, 劉賀平, 程建軍, 李全賀, 宋達(dá)
【申請人】哈爾濱工程大學(xué)
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年4月9日