[发明专利]压电陶瓷杆结构单双层球面网壳及杆件内力监测装置

权利要求书

1.一种压电陶瓷杆结构单双层球面网壳，其特征在于：所述的压电陶瓷杆结构单双层球面网壳包括多根上弦杆(1)、多根下弦杆(2)、多根斜腹杆(3)、多个陶瓷杆连接件(4)、多个螺栓球节点(5)、若干个滑动铰支座(6)和若干个固定铰支座(7)；其中上弦杆(1)、下弦杆(2)和斜腹杆(3)均为压电陶瓷杆，每根上弦杆(1)、下弦杆(2)和斜腹杆(3)的两端分别安装有一个陶瓷杆连接件(4)；带有陶瓷杆连接件(4)的多根上弦杆(1)、多根下弦杆(2)和多根斜腹杆(3)利用多个螺栓球节点(5)连接成传统形状的单双层球面网壳主体；所述的陶瓷杆连接件(4)包括多个预埋螺栓(8)、端板(9)、锥头(10)和多个螺母(11)；其中多个预埋螺栓(8)安装在上弦杆(1)、下弦杆(2)或斜腹杆(3)的外端部边缘部位；端板(9)上形成有多个与预埋螺栓(8)位置相对应的圆孔，利用螺母(11)固定于上弦杆(1)、下弦杆(2)或斜腹杆(3)的外端面上；锥头(10)为空心圆台结构，其上底面中部形成有一个圆孔(12)，下底面呈开口状，并且下底面边缘连接在端板(9)的外端边缘上；每个螺栓球节点(5)包括多个高强螺栓(13)、多个封板(14)、多个套筒(15)、多个销钉(16)和一个钢球(17)；其中高强螺栓(13)上的螺杆贯穿设置在锥头(10)上的圆孔(12)内，并且螺栓头位于锥头(10)的内部，同时螺杆的中部外圆周面上沿径向形成有一个盲孔；封板(14)安装在锥头(10)的上底面外部，并且中心部位形成有一个螺杆孔；套筒(15)套在高强螺栓(13)上位于封板(14)外侧的螺杆上，并且套筒(15)的圆周面上贯穿形成有一个销钉孔；销钉(16)的前端穿过套筒(15)上的销钉孔后插入在高强螺栓(13)上的盲孔内；钢球(17)上形成有多个圆孔，用于插入多个高强螺栓(13)上螺杆的前端；若干个固定铰支座(7)的上端相隔距离安装在网壳主体一侧的上弦螺栓球节点上，下端固定在结构柱顶部；若干个滑动铰支座(6)的上端相隔距离安装在网壳主体的其余上弦螺栓球节点上，下端以可移动的方式设置在结构柱顶部。

2.根据权利要求1所述的压电陶瓷杆结构单双层球面网壳，其特征在于：所述的上弦杆(1)、下弦杆(2)和斜腹杆(3)均为空心压电陶瓷圆杆。

3.根据权利要求1所述的压电陶瓷杆结构单双层球面网壳，其特征在于：所述的每个螺栓球节点(5)上预埋螺栓(8)和螺母(11)的数量为5-7。

4.根据权利要求1所述的压电陶瓷杆结构单双层球面网壳，其特征在于：所述的预埋螺栓(8)和端板(9)的外表面均涂覆有绝缘涂层。

5.一种如权利要求1所述的压电陶瓷杆结构单双层球面网壳上杆件内力监测装置，其特征在于：所述的杆件内力监测装置包括无线传感器(18)、数据接收基站(19)、数据分析器(20)和导线(21)；其中每根上弦杆(1)、下弦杆(2)和斜腹杆(3)上分别安装有一个无线传感器(18)，同时每根上弦杆(1)、下弦杆(2)和斜腹杆(3)上预置有两根导线(21)，每根导线(21)的一端连接在上弦杆(1)、下弦杆(2)和斜腹杆(3)的一端，另一端与无线传感器(18)相接；无线传感器(18)与设置在地面上的数据接收基站(19)无线连接；而数据接收基站(19)和数据分析器(20)则通过数据线相接。