[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

摘要

一种压电陶瓷杆结构单双层球面网壳及杆件内力监测装置。球面网壳包括多根上弦杆、多根下弦杆、多根斜腹杆、多个陶瓷杆连接件、多个螺栓球节点、若干个滑动铰支座和若干个固定铰支座。监测装置包括无线传感器、数据接收基站、数据分析器和导线。本发明提供的压电陶瓷杆结构单双层球面网壳具有抗震性能好、便于施工等优点。杆件内力监测装置具有结果准确度高；不受环境因素影响、抗老化能力强，可用于长期监测；不受杆件位置制约，不需要布置超长的数据线，便于开展实验；安全性高等优点。

主权项

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。