开合屋盖结构行走机构的应用研究
开闭式屋盖的开合形式与应用
开闭式屋盖的开合形式与应用在欧美发达国家中开闭式屋盖结构的建筑主要用于大规模的体育场，在日本国内各地区计划和建设的可移动屋盖结构是非常流行，可以为市民参加各类型活动提供理想场所，伴随着我国综合国力的增强和体育的发展，国内大型开闭式屋盖的体育场也不断涌现，如江苏南通体育场、上海旗忠网球馆、杭州黄龙网球馆及目前在建的鄂尔多斯东胜全民健身中心。
文中以目前国内外的开闭式屋盖建筑为例，简单介绍开闭式屋盖的开合形式及其应用。
开闭式屋盖的开合形式屋盖的开合形式：组成活动屋盖的一个或是多个可移动单元按照一定的轨迹，并在较短1刚性屋面刚性屋面结构指不能使其空间形状发生变化的结构形式。
1.1平面式开合一般情况下物体在平面上的运动可分为直线运动和非直线运动，故此将现有在平面上进行开合的屋盖建筑分为水平滑移和水平旋转。
1)水平滑移屋盖的活动单元在平面内，按照某个方向作相同距离的移动，这样的开合方式称为水平移动开合。
a)一体式滑移开合屋盖仅由一片活动结单元构成，通过在固定位置上的水平移动，来实现开启和闭合的效果。
图为日本品川区立伊藤学校（屋盖的中间为活动部分，两端为固定结构，通过中间屋盖的水平移动，实现开合。
）b)组合式滑移开合屋盖由两片或两片以上活动单元构成，通过在固定位置上的水平移动，以拼接、叠盖等方式来实现开启和闭合。
图为杭州黄龙网球馆（由两片活动屋盖水平移动，以拼接的方式实现开合。
）图为美国菲尼克斯班克文球场（由多片活动屋盖水平移动，以拼接和叠盖的方式实现开合。
）2)水平旋转屋盖的活动单元在平面内，围绕某一个或多个竖向轴做旋转运动，这样的开合方式称为水平旋转开合。
a)单轴式旋转单片或多片活动单元绕某一竖向轴旋转，实现结构的开启和闭合。
美国威斯康星州米勒运动场(左图多片活动屋盖绕边上一竖向轴旋转叠盖，实现结构的开合。
) 美国匹斯堡市民体育场(右图多片活动屋盖绕中心一竖向轴旋转叠盖，实现结构的开合。
) b)多轴式旋转两片或两片以上活动单元绕多个竖向轴旋转，实现结构的开启和闭合。
移动屋盖开合机械的设计方法
收稿日期:2004-04-26文章编号:1006 2343(2004)05 077 04移动屋盖开合机械的设计方法管 军1, 顾大强1, 段福斌2(1.浙江大学 机械能源学院,杭州 310027;2.浙江科技学院 机电系,杭州 310012)摘 要:移动层盖结构是一种新型建筑结构,它能使屋顶在短时间内移动,让建筑物在屋顶开启和关闭两个状态下都可以使用。
在移动屋盖的工程设计中,移动屋盖的开合机械系统设计和常规建筑结构有很大的区别,移动屋盖开合机械系统的设计尚无相应的设计规范和设计标准。
结合设计实例论述开合机械设计的设计方法及应注意的问题。
介绍了目前建成的移动屋盖的运动方式,阐述了移动屋盖的设计方法和机械驱动系统的实现,探讨了移动屋盖顶的设计标准和安全措施。
关键词:移动屋盖;开合机械设计;实例设计法中图分类号:T H21 文献标识码:A1 移动屋盖结构的开合方式移动屋盖结构[1]的实现是把一个完整的屋顶结构按照一定的规律划分成几个可动和固定单元,采用适当的机械技术,使可动单元能够按照预期的轨迹移动达到屋顶开合的目的。
移动屋盖的建筑结构形式决定了它的开合方式,移动屋盖结构的移动方式[2]如表1。
表1 移动屋盖的移动方式水平移动方式通过平行移动/迭盖屋盖单元的形式打开屋盖。
屋盖分为固定不动的结构单元和可以移动的结构单元。
水平旋转移动方式屋盖单元绕某一竖轴旋转移动/迭盖的型式打开屋盖。
屋盖分为固定不动的结构单元和可以移动的结构单元。
空间移动方式通过沿空间轨迹(道)移动/迭盖屋盖开合单元,达到打开屋面的开合方式。
屋盖分为固定不动的结构单元和可以移动的结构单元。
折叠移动方式利用各种型式的折叠或褶皱使屋面折皱或卷绕移动屋盖。
它包括水平折迭方式、旋转方式、竖向折迭方式。
屋盖分为固定不动的结构单元和可移动的结构单元。
组合移动方式以上各种方式的组合。
即: 屋盖中的单片开合单元存在两种或两种以上的移动方式。
尽管各开启屋盖单元的运动方式单一,但各开启单元的移动方式不同,存在两种或两种以上的移动方式。
体育建筑中开合屋盖的应用探索_南通市体育会展中心体育场设计
约 ３０ｍｉｎ 金属板
约 ２０ｍｉｎ 装饰板 ＋ 绝缘材料 ＋ＰＶＣ 板
约 １５ｍｉｎ 约 ２０ｍｉｎ
聚四氟乙烯涂层玻璃纤维膜材 （特氟隆） 金属钛板
约 １０ｍｉｎ 约 ３０ｍｉｎ
钛板 ＋ 聚四氟乙烯涂层玻璃 纤维膜材（特氟隆） 半透明塑料板 ＋ 隔热材料 ＋ 铝板
空间拱桁架 空间拱桁架 钢索膜结构 主副拱空间桁架 及斜拱空间桁架
ห้องสมุดไป่ตู้
开启行走方式 叠和旋转屋盖单元 （旋转和平行移动） 向中间集束的膜结构 （放射性展开移动）
叠和开合屋盖单元 （平行移动） 叠合屋盖单元 （组合移动 ） 叠合屋盖单元 （组合移动） 叠和旋转屋盖单元 （旋转平行移动） 叠合开合屋盖单元 （平行移动） 叠和开合屋盖单元 （空间移动）
材料由高耐久性钛板铺盖而成，开口率为 ６０％，基本覆盖了比赛场地。屋盖的开启形 式分全闭０°、全开１２０°及半开６０ °状态， 并利用自锁装置使之保持在各自轨道的结 构体中，可转动的两块各重４０００ｔ，开启一 次需 ２０ｍｉｎ。此后各国相继上马了数十个 具有开合屋盖的体育场馆，如美国的亚利 桑那州菲尼克斯棒球场（１９９８ 年）、日本大 分县体育场（２００１年）、丰田体育场（２００１年，
叠放屋盖单元 （平行移动） 叠放屋盖单元 （平行移动） 叠和旋转屋盖单元 （平行移动） 叠放屋盖单元 （平行移动） 叠放扇形屋盖单元 （旋转移动） 叠合开合屋盖单元 （空间移动） 折叠膜结构 （折叠移动） 向中间集束的膜结构 （折叠移动） 叠合开合屋盖单元 （空间移动）
开闭时间 屋面材料 约 ２５ｍｉｎ 铝合金板材
近些年，世界各国普遍对开合屋盖体 育建筑产生了很大的关注，产生了多个优 秀的开合屋盖体育建筑，以日本、德国、加 拿大、美国所建的开合屋盖体育建筑为代 表，其中日本无论在开合屋盖结构的技术 方面、还是在开合屋盖建筑的数量方面都 具有很大优势。１９８９ 年在加拿大多伦多建 成了直径 ２０８ｍ 的天空穹顶（Ｓｋｙ Ｄｏｍｅ）体 育场，是开合屋盖的代表作之一，其屋面面 积 ３．２４万 ｍ２，钢结构与屋面材料总重量达
开合屋盖结构的发展及开合机理研究
开合屋盖结构的发展及开合机理研究近年来，随着高层建筑建设的不断提升，复杂的开合屋盖结构越来越受到重视，并逐渐成为建筑界的热点研究。
开合屋盖结构可以满足建筑复杂形体的效果，并且为视觉上的层次和流线加以优化，有效的把更好的建筑外观展示出来。
开合屋盖结构的发展受到了现代技术的推动，早在20世纪50年代，现代建筑设计中，就把复杂的开合屋盖纳入设计之中，如著名的英国伦敦自由礼堂，正式研究布局如何规划开合屋盖结构，意在提升整体建筑外观。
近些年，开合屋盖结构在设计上越来越复杂，技术上也越来越先进。
可以通过不同的结构组合技术、多种材料的结构链接、选择不同的屋面外法及光照设计等来达到外观良好、功能完善的效果。
研究开合屋盖结构的开合机理，可以更好地掌握开合屋盖结构工作原理，提高开合屋盖结构的稳定性和可靠性。
针对开合屋盖结构节点、载荷分析、开合机理等方面，有许多不同的研究成果和创新技术，如斜拉索技术、碳纤维技术、气动技术、气驱技术、电动驱动技术等。
斜拉索技术是一种荷载抗拉强度很高的结构体系，可以实现开合机理的安全和可靠的工作。
通过斜拉索的力学优势，开合屋盖结构可以有效抗拉，同时能够把更多的力量转换为位移量，有效的提升结构整体的开合稳定性。
此外，斜拉索技术也能更好地减轻建筑屋顶的重量，使结构整体更加轻便。
碳纤维技术可以提供抗拉和抗压强度，可以有效抗拉开合屋盖结构，同时还可以减轻屋顶负荷，提高整体结构的开合稳定性和可靠性。
同时，碳纤维技术也可以控制屋面的外形，提供多种空间变形效果，展示出更多的自由空间效果。
气驱技术可以利用空气压力来改变抗拉开合屋盖结构的力学特性，这种技术可以有效抗拉大型刚性开合屋盖结构，并可以有效把更多的力量转换为位移量，提高开合屋盖结构的稳定性和可靠性。
此外，气动技术也可以使屋面达到多种变形效果，展示更多空间自由度。
电动驱动技术可以利用电路控制进行屋面的变形，控制精度高，可以实现多种屋面变形效果，满足建筑外观的设计要求和多样化的形体效果。
开合屋盖传动机构布置方式
１ 开 合 屋 盖 结 构 概 况
随 着社 会 的进 步 和科 学 技 术 的 发展 ， 人 们 的生
座大 型开 合 结 构 … ， 平 面设 计 成 圆 形 ， 直径 １ ２ ７ ｍ， 建筑 高度 ３ ３ ｍ， 采 用 回转 式 开合 屋 盖 ， 屋 盖 分 ８块 ，
开启 率为 ７ ５ ％， 观众席朝 向街区 ， 随 着 屋 盖 的 慢 慢
开启 ， 街 区 的楼 群 轮 廓 可 浮 现 在 观 众 面前 。 日本 福
图１ 日本 福 冈 穹顶 体 育 馆
作者简介 ： 吴新燕 （ １ ９ ７ ６ 一） ， 女， 安徽宣城人 ， 工程师 ， 从事建筑结构设计工作 。
第 ５期
吴新燕等 ： 开合屋盖传动机构布置方式
２ ７
弧形 轨道 移动 的屋 盖 ， 且 屋 盖 竖 向荷 载 在 轨 道 表 面
冈穹顶体 育 馆建成 于 １ ９ ９ ３年 （ 图１ ） ， 为 棒 球 场及 多 功 能 比赛 场 用 ， 是 日本 第 一 座 超 大 型 开合 屋 盖 结 构
的体 育 场 。 直 径 ２ ２ ２ ｍ， 矢高 ４ ３ ． ２ ｍ（ 高 跨 比 为
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ４— ０ ｌ—ｌ ６
机械系统设计的角度 ， 分 析 移 动 屋 顶 采 用 不 同机 械 系 统 传 动 方 式 所 具 有 的 优 缺 点 ， 以便为选择 合适 的开合屋盖 的机械 系统 ， 推 动
大 跨 度 现 代 开 合 屋 盖 结 构 的应 用 提 供 参 考 。 关键词 ： 开合屋盖 ； 驱动 ； 大跨度屋盖 ； 牵 引 力 控 制 系统
某体育场开合屋盖台车侧向调整阻尼系统应用研究
现代商贸工业某体育场开合屋盖台车恻向调整阻尼系统应用研究俞锡齐1郑锐恒2俞荣华1裘智杰1(1.浙江精工钢结构集团有限公司，浙江绍兴312030;2.绍兴市柯桥区政府投资项目建设管理中心，浙江绍兴312030)摘要：通过对柯桥轻纺城体育中心体育场开合屋盖机械系统中支撑活动屋盖开闭行走的台车侧向纠偏调整的工况、适应性的设计方案、样机的试制和改进进行分析和研究。
综述了行走台车的特殊工况特点和适应性性 的台车设计方案，总结了台车样机侧向调节阻尼系统设计的基本思路、调试过程中发现的问题和改进的措施。
关键词：开合屋盖；机械系统；适应性；设计施工与调试；绍兴县体育场中图分类号：T B文献标识码：A1体育场概况及开合屋盖机械系统的介绍轻纺城体育中心体育场位于绍兴市的柯北新城，屋面采用活动开启式，总建筑面积7 7 6 40平方米，观众 座位40000席，体育场于2014年完成竣工验收并投人 使用，为目前国内可开启面积最大的开闭式体育场。
体育场活动屋盖的闭合通过卷扬机牵引关闭，活 动屋盖的打开由活动屋盖节点下支撑的自驱动台车提 供下滑力，卷扬机缓慢释放钢丝绳实现。
活动屋盖开闭机械传动系统中，共设置了 4套单 倍率卷扬驱动装置。
卷扬驱动牵引方式为：钢丝绳的 一端固定于双联卷筒的一侧绳槽内，钢丝绳的另一端绕过下部转向滑轮、上部转向滑轮、拖轮托辊等，然后 穿过固定于对面活动屋盖上的均衡梁，再绕过上述装置，最后固定于双联卷筒的另|侧。
由电机驱动装置 驱动双联卷筒回转，钢丝绳卷绕在卷筒上，牵引对面活 动屋盖行走，并配合支撑于活动屋盖下的主动台车的动作，从而完成屋盖的闭合动作。
2开合行走台车的结构台车是开合屋盖机械系统中的关键功能部件，是 活动屋盖的支承行走装置。
为适应钢结构的制造、安装误差及活动屋盖运行过程中的变形误差、保护台车和导向轮不发生过载的情况，在台车上设置有侧向检测及调整装置、竖向检测 及调整装置、导向轮测力装置。
开闭式屋盖的开合形式与应用
开闭式屋盖的开合形式与应用在欧美发达国家中开闭式屋盖结构的建筑主要用于大规模的体育场，在日本国内各地区计划和建设的可移动屋盖结构是非常流行，可以为市民参加各类型活动提供理想场所，伴随着我国综合国力的增强和体育的发展，国内大型开闭式屋盖的体育场也不断涌现，如江苏南通体育场、上海旗忠网球馆、杭州黄龙网球馆及目前在建的鄂尔多斯东胜全民健身中心。
文中以目前国内外的开闭式屋盖建筑为例，简单介绍开闭式屋盖的开合形式及其应用。
开闭式屋盖的开合形式屋盖的开合形式：组成活动屋盖的一个或是多个可移动单元按照一定的轨迹，并在较短1刚性屋面刚性屋面结构指不能使其空间形状发生变化的结构形式。
1.1平面式开合一般情况下物体在平面上的运动可分为直线运动和非直线运动，故此将现有在平面上进行开合的屋盖建筑分为水平滑移和水平旋转。
1)水平滑移屋盖的活动单元在平面内，按照某个方向作相同距离的移动，这样的开合方式称为水平移动开合。
a)一体式滑移开合屋盖仅由一片活动结单元构成，通过在固定位置上的水平移动，来实现开启和闭合的效果。
图为日本品川区立伊藤学校（屋盖的中间为活动部分，两端为固定结构，通过中间屋盖的水平移动，实现开合。
）b)组合式滑移开合屋盖由两片或两片以上活动单元构成，通过在固定位置上的水平移动，以拼接、叠盖等方式来实现开启和闭合。
图为杭州黄龙网球馆（由两片活动屋盖水平移动，以拼接的方式实现开合。
）图为美国菲尼克斯班克文球场（由多片活动屋盖水平移动，以拼接和叠盖的方式实现开合。
）2)水平旋转屋盖的活动单元在平面内，围绕某一个或多个竖向轴做旋转运动，这样的开合方式称为水平旋转开合。
a)单轴式旋转单片或多片活动单元绕某一竖向轴旋转，实现结构的开启和闭合。
美国威斯康星州米勒运动场(左图多片活动屋盖绕边上一竖向轴旋转叠盖，实现结构的开合。
) 美国匹斯堡市民体育场(右图多片活动屋盖绕中心一竖向轴旋转叠盖，实现结构的开合。
) b)多轴式旋转两片或两片以上活动单元绕多个竖向轴旋转，实现结构的开启和闭合。
开合屋盖行走机械系统结构载荷 论文
开合屋盖行走机械系统结构载荷的研究摘要:本文结合实例探讨开合屋盖机械传动类型,介绍了目前建成的开合屋盖的行走机械结构载荷的分析方法,并对其进行了分析。
关键词:开合屋盖行走机械结构载荷0 引言目国际上已建成二百余座开合屋面建筑,为当地带来了很好的经济和社会效益。
而我国对开合结构的研究还处于起步阶段,国内已建成的数座小跨度开合屋盖建筑结构形式,开合机理较为简单。
随着经济技术的发展,我国许多地区开始有了建造大型开合屋盖结构的想法和需求,有的已进入设计和施工阶段。
在施工方面,开合屋盖对施工机械提出了更高的要求。
对于采用轮轨系统的开合屋盖结构,轨道的安装精度队伍定的运行性能有直接的影响[1]。
轨道不平整将会引起行走台车上浮,可动部件蛇形运动而使屋顶左右摇晃、上下振动,甚至因行走台车车轮反力不均匀而引起车轮空转、脱轨等事故。
由此可见,在未来的几年内对这种机械进行深入系统的研究刻不容缓。
1 行走机械系统结构载荷的分析开合屋盖结构的实现是把一个完整的屋顶结构按照一定的规律分成几个可动的固定单元,采用适当的机械技术,使可动的单元按照预期的轨迹移动,达到屋顶开合的目的。
开合屋盖的建筑结构形式决定了它的开合方式,开合屋盖的移动方式有水平移动方式、空间移动方式、绕竖轴旋转方式和组合移动方式四种。
其中,空间移动方式是开合屋盖结构最近的发展趋势。
可动屋面沿着有坡度的曲线轨道移动,由于可动屋面的自重将产生一定的移动阻力,所以可动屋面一般面积不会太大,其采用轻型屋面材料为主,且能满足建筑外形的美观需要,所以越来越受到青睐。
可动屋盖的运动轨迹越简单越好,移动方式种类越少越好,多种运动形式组合会大大增加传动机械部分的技术难题及机械故障发生率。
驱动方式应根据屋盖系统及载荷情况综合确定,驱动与机械要简单,可动部分尽量少,优先采用已有的可靠技术。
1.1 开合屋盖机械传动类型在开合屋盖的应用实例中,类似起重机结构的驱动方法较为常见。
这是由于起重机设计技术成熟、可靠,能够保证可开合屋盖的功能,通过查询、提取和调整实例库中同类建筑的求解方法,来获得当前建筑的求解方法。
浅析开合屋盖结构的发展与实践
１概述
开 合 屋盖 结 构 是 指建 筑 屋 盖 的结 构 形 式 ， 拥 有这 种 屋 盖 结 构 的 建筑 能 在很 短 时 间 内 全部 或 部 分屋 顶 结 构 可 以开 合 或 移 动 ， 并 且 建 筑物 在 屋 顶开 启 和 关 闭两 个状 态 下 都可 以使 用 。 大规 模 开合 屋 盖结 构 的结 构 都是 钢 结 构 或悬 索 结 构 ， 上 铺 膜材 料 或 轻 型屋 面板 。这 种 屋 盖 系 统 由若 干个 单 元 片组 成 ， 通过单元片的移动或转动 ， 并 通 过 各片之 间搭接 、 迭放来实现屋盖的开合 。 当前 ， 钢结构开合屋盖结构 单元上铺膜材料是大型开合结构常见方式。 开合屋盖采用张拉索穹 顶 作 为 支 撑结 构 ， 并 采 用 半 刚性 膜 屋 面 ， 并 采 用 非 褶 皱 空 间移 动方 式 开 合使 开 合屋 盖 结 构 中得 到 了发 展 。 开 合 屋盖 结 构 大 量应 用 于 体育 建 筑 ， 我 国著 名建 筑 师 马 国馨 院 士 曾把 开 合 屋 盖体 育 建 筑 称 之 为 “ 第 三代 体 育 建 筑 ” 。除 了体 育建 筑， 开 合屋 盖 结 构也 广 泛 应 用 于其 他 领 域 。开 合 结构 的建 筑 技 术也
建 筑科 学
２ ０ １ ４ 年 第３ ５ 期Ｉ 科技创新与应用
浅析开合屋盖结构 的发展 与实践
侯 建 民
ห้องสมุดไป่ตู้
（ 吉林省建研建筑设计有限公司 ， 吉林 长春 １ ３ ０ ０ １ ２ ） 摘 要： 文章以简单总结了开合屋 盖结构的发展历程 ， 列举 了开合屋盖结构典型案例 ； 最后分析 开合屋盖结构的特点， 并提 出开 合 屋 盖结 构 的发 展 趋 势 。
开合屋盖结构设计关键技术研究_范重
建筑结构学报Jour nal of Bu ildi ng Structures第31卷第6期2010年6月V ol131No16J une2010016文章编号:1000-6869(2010)06-0132-13开合屋盖结构设计关键技术研究范重,彭翼,胡纯炀,刘先明(中国建筑设计研究院,北京100044)摘要:结合作者完成的开合屋盖工程设计经验,对开合屋盖结构设计的关键技术进行了较为全面的论述。
屋盖的开合方式应根据建筑方案、使用功能、自然条件、运营管理等因素综合确定,应明确规定活动屋盖开合的基本状态;从结构安全与经济性的角度来看,将抵抗荷载与作用最有利的活动屋盖位置作为基本状态较为合理;活动屋盖应采用整体刚度较小、对边界条件不敏感的柔性结构,对安装误差与结构变形具有较大的适应能力;固定屋盖,尤其是轨道桁架应具有较大的刚度,并严格控制施工精度;活动屋盖位于全开、半开及全闭三种状态的荷载取值存在很大差异,需要分别进行计算分析;应考虑活动屋盖与固定屋盖之间的相互作用,轨道桁架、台车及连接部件应在罕遇地震作用下保持弹性;在活动屋盖处于非基本状态或行走过程中,地震作用可适当折减;应通过对多种驱动方式进行技术经济比较,确定活动屋盖开合驱动与控制系统,系统应便于操作与维修,驱动控制系统的维护管理工作对保证活动屋盖运行的可靠性与耐久性非常重要。
关键词:开合屋盖;基本形态;活动屋盖;固定屋盖;计算分析;驱动与控制系统中图分类号:TU39313文献标志码:AKey techniques of structural design forretractable roofFAN Zhong,PE NG Y,i HU Chunyang,LIU X i an m ing(Ch i na Arch itecture Desi gn&Research G roup,Beiji ng100044,China)Abstract:Based on the practice of retractable roo f desi gn,the key techniques were disc ussed i n t h is paper.T he retractable m ethod of the roof is deter m i ned by factors such as architectural plan,funct i on require m ents,natural condit i ons a nd operati on m anage m ent.T he concept of basic retr actable state is defined explicit l y i n this paper,and fro m the safe and econo m ic poi nts of v ie w,it is rat i ona l to set retracta b l e roof condit i on w it h the max m i um load resistance as the basic state.The movable roof favors the flexural structural syste m that i s less sensitive to boundary condit i ons a nd can be adapti ve to the large defor m ati on a nd constr uction error.The fixe d roof syste m,especi a lly the runw ay tr uss syste m,should have sufficient stiffness,and the constr uct i on precisi on should be controlled strictly.D ue to the l oad values are significantly different correspond i ng to different states of t hem oving roo,f such as fully ope n,half open and f ully closed states,the anal yses for the three states are needed separately.The i nter act i on bet wee n the m oving roof and the fixed roof should be considered,and the run w ay tr usses,tro lleys and the li nkage c o mponents should be kept elast ic even under severe earthquake.The ground acceleration cou l d be reduced to so me de grees during the r oof mov i ng and i n non-basic states.The dri v i ng syste m and the c ontrol syste m shou l d be chosen base d on the technical and econo m ical co mparisons,and the syste m s shou l d be easy to operate and ma i ntai n.The m ai ntenance and m anage m e nt are very m i porta nt to e nsure the l ong ter m reliability of the retractable roo.fK ey wor ds:retr actable roo;f basic state;mov i ng roo;f fi xed roo;f struct ural analysis;dri v i ng syste m and control syste m作者简介:范重(1959)),男,北京人,工学博士,教授级高级工程师。
开合钢结构活动系统施工技术研究
３ ７０ １ ５０ ３ ７０ １ ５０ ３ ７０ １ ５０
维普资讯
２００７年 ７月
第３ ３卷 第 ２ Ｏ期
王勇胜等 ： 开合钢结构 活动 系统施 工技术研究
收 稿 日期 ：０ ７０ —８ ２ ０ —３１
于较 小的状态 ， 可以看 出变形不超过 ２ｒｌ， Ｔ 完全符合 严格控制结 ｎｌ
构侧 向变形的要求 。如 果采 用地 面张拉 ， 由于 固定屋 面形状和钢 结构 自重引起的变形就无法消除 ， 大拱 的下弦变形超过 ７ｒｌ。 Ｔ ｎｌ
作者简介 ： 王勇胜 （９ ３ ， ， １ ７ ．）男 工程师， 温岭市建筑工程质量安全监督站 ， 浙江 温岭 肖新颖 （９ ６ ， ， １ ７ ．）男 工程师 ， 温岭市建筑工程质量安全监督站， 浙江 温岭 江 波 （９ ６ ， ， １ ６ ．）男 工程师， 温岭市建筑工程质量安全监督站， 浙江 温岭
２ ｌＯ ５
１ 主拱桁 架和轨道梁安装 到位 ； ） ２ 固定屋面钢结构安装到位 ； ）
、
３张弦梁张拉 ； ）
４ 正常使用状态（ ） 铺屋面板 ， 只考虑恒荷载） 。
根据结构在以上几个 阶段 的变形分析 ， 考察施工方案 的合理
性。
容积率 观众席
Ｏ ７ ０ ５２ １ １
指标 如 表 １ 示 。 所
表 １ 黄 龙 体 育 中 ， 球 中心 工 程 的 主 要 指 标 网
所在地点 总用地面积／ｎ（Ｏ号地块 ） ｒ １ ２ 建筑 占地／ ｌ ｎ２ 建筑密度 ／ ％ 总建筑 面积 ／ ２ ｍ 其 中网球中心／ ２ ｒ ｎ 老年活动中心／ ｍ２
和分析 。
所示 。
１ 工 程概 况
黄龙体育 中心 网球 中心 是一座 开合式 体育馆 。网球 中心 比
开合屋盖行走机械系统结构载荷的研究
沈琳
合 屋 盖 的 行 走机 械 结 构 载 荷 的 分 析 方 法 ， 对有限责任公司）
同类开合屋 盖的行走机 械系统 的结构 载荷具有 一定的规律性 ， 虽 然 无 法 有 具体 的 数 学 公 式 来 表达 这 一 规律 性 ，但 是 可 以 找 出 结 构 关键 词 ： 合屋 盖 行 走 机械 结 构 载 荷 开 载 荷 的 与 主 要 结 构 影 响 因 素 的 关 系 。 结 构 影 响 因 素 变 化 时 ， 可 以 当 便 ０ 引 言 通过所得 出的规律进行结构载荷的分析。因此 ，采用结构 比拟 的方 目国 际 上 已建成 二 百 余座 开合 屋 面 建筑 ，为 当地 带来 了很 好 的 法 ， 具 体 的 结 构 近似 等 效 为规 则 结 构 ， 立 规 则 结 构 力 学 模 型 ， 将 建 而 经 济 和 社 会 效 益 。 我 国 对 开合 结构 的研 究还 处于 起步 阶段 ， 内 已 后 进 行 修 正 。 如 图 ２ １所 示 。 而 国 — 建 成 的 数 座 小 跨 度 开 合 屋 盖 建筑 结 构 形 式 ， 合 机 理 较 为简 单 。 着 开 随 结 构 力 经 济 技 术 的 发 展 ，我 国 许 多 地 区 开 始 有 了建 造 大 型 开 合 屋 盖 结 构 的 想 法 和 需 求 ， 的 已进 入 设 计 和 施 工 阶段 。 有 Ｉ 构分析 ｌ 盖结 Ｉ 则结构 ｝ Ｉ 载荷力学模型Ｉ Ｉ 近似力学 模型｝ 在 施 工 方 面 ， 合 屋 盖 对 施 工 机 械 提 出 了更 高 的 要 求 。 于 采 用 开 对 ｌ 结构影响因素 霹 ｌ 轮 轨 系 统 的 开 合 屋 盖 结 构 ，轨 道 的 安装 精 度 队伍 定 的 运行 性 能 有 直 ｌ 限 分 或 型 验ｒ ］ 接 的影 ｏｌ 轨道 不平 整 将 会 引起 行 走 台车 上 浮 ， 动 部 件 蛇 形 运 动 ｒ — ＿＿ — — ］ 有 元 析 模 试 — —— 碜 ｌ ｒＩ ａ。 可 不同参数值的 １ ｌ 同一系列下 ｌ ｌ 正 而 使 屋 顶 左 右 摇 晃 、 下 振 动 ， 至 因行 走 台 车 车 轮 反 力 不 均 匀 而 引 上 甚 一 系结 … 同 — — 个望 — １各 开萱 Ｉ 一 ｌ 竺合 苎 苎 屋广 起 车 轮 空 转 、 轨 等 事 故 。 由此 可 见 ， 未 来 的 几 年 内 对 这 种 机 械 进 Ｉ一 列 构ｒ — 脱 在 行 深 入 系统 的研 究 刻 不 容 缓 。 图 ２ １ 结构 载 荷 方 法 分 析 法 — １ 行 走 机 械 系统 结 构 载 荷 的 分 析 １３ 行 走 机 械 系 统 结 构 载 荷 由 行 走 机 械 系 统 的轮 轨 约 束可 知 ， ． 开 合 屋 盖 结 构 的 实 现 是 把 一 个 完 整 的 屋 顶 结 构 按 照 一 定 的规 律 在 沿 轨 道 界 面 上 ，开 合 屋 盖 沿 导 轨 垂直 和 侧 向 的 变 形 受 到 行 走 机 械 分成 几 个 可 动 的 固定 单 元 ， 用 适 当 的机 械 技 术 ， 可 动 的 单 元 按 照 系统 的约 束 ， 采 使 即开 合 屋 盖在 机 械 系统 的轮 轨 约 束下 变 形 。 为移 开 合 作 预 期 的轨 迹 移 动 ， 到 屋 顶 开 合 的 目的。 合 屋 盖 的建 筑 结 构 形 式 决 屋 盖 支 座 ， 走 台 车将 产 生很 大 的支 反 力 ， 机械 系统 的 轮 轨 约 束 将 达 开 行 即 定 了 它的 开 合 方 式 ， 合 屋 盖 的移 动 方式 有水 平 移 动 方式 、 间 移 动 阻 碍 开 合 屋 盖 结 构 的 变 形 ， 走 机 械 系统 将 受 结 构 载 荷 的 作 用 。 开 空 行 方式 、 竖 轴 旋 转 方式 和 组 合 移 动 方式 四种 。 其 中 ， 间移 动 方 式 是 绕 空 开 合 屋 盖 两 侧 的 轨 道 的 变 形 在 以下 等 因 素 的作 用 下 产 生 ：基 础 开 合 屋 盖 结 构 最 近 的 发 展 趋 势 。 可 动屋 面 沿着 有坡 度 的 曲 线 轨 道 移 沉 降 ： 盖 自重载 荷 ： 、 、 等 外 部 载 荷 ； 变 形 ； 装误 差 和 焊 接 屋 风 雨 雪 热 安 动， 由于 可动 屋 面 的 自重 将 产 生 一 定 的移 动 阻 力 ， 以 可 动 屋 面 一 般 收 缩 等 。 所 面 积 不 会 太 大 ， 采 用 轻 型 屋 面 材 料 为主 ， 能 满 足 建筑 外 形 的 美观 其 且 下 面 就 行 走 机 械 系 统 因 开 合 屋 盖 变 形 收 到 的 结 构 载 荷 进 行 分 需 要 ， 以越 来 越 受到 青 睐 。 所 析： 可 动 屋 盖 的运 动 轨 迹 越 简 单 越 好 ， 动 方式 种 类 越 少越 好 ， 移 多种 开 合 屋 盖 通 常 由两 片 球 面 屋 盖 组 成 ， 中 ， 边 外 侧 的 供 肋 上 有 其 两 运动形式组合会大大增加传动机械部分 的技术难题及机械故 障发 生 两 台行 走 支 承 台车 ， 设 牵 引驱 动 装 置 ； 不 中间 两 道 主供 各 设 五 台行 走 率。 驱动 方式应根据屋盖 系统及载荷情况综合确定 ， 动与机械 要简 支 承 台 车 ， 时 各 设 两 套 牵 引驱 动 装 置 ： 之 相 邻 的 两 道 主 供 各 设 四 驱 同 与 单 ， 动 部 分 尽量 少 ， 先 采 用 已有 的可 靠 技 术 。 可 优 台 台车 ， 设 两 套 牵 引 驱 动 装 置 。 各 １１ 开 合屋 盖 机 械 传 动 类 型 在 开 合 屋 盖 的 应 用 实例 中 ， 似 起 ， 类 垂 直 方 向 的 变形 造 成 两侧 产 生 一 定 的高 度 差 ，从 而 使 得 移 动 屋 重 机 结 构 的驱 动 方 法 较 为 常 见 。 这 是 由 于 起 重 机 设 计 技 术 成 熟 、 可 盖 做 弯 曲 变 形 ， 轮 轨 副 的 约 束 下 ， 械 系 统 受到 如 图 ２ ２所 示 的 在 机 — 靠 ， 够 保 证 可 开 合 屋 盖 的 功 能 ， 过 查询 、 取 和 调 整 实 例 库 中 同 载 荷 。 中开 合 屋 盖 支 点 施 加 了弯 矩 Ｍ１力 Ｆ 行 走 导 轨 施 加 了弯 矩 能 通 提 其 ， 类建筑 的求解 方法 ， 获得 当前 建筑 的求解 方法。 来 开合屋盖 中机械 系 Ｍ２和 力 Ｎ， 向导轨施 加 了静摩 力 ｆ 弯矩 Ｍ３ 整个系统 是一个 测 和 ， 统 的核 心是 其 行 走 功 能 的实 现 ， 由行 走 功 能 的需 求 转 化 为 运 动 行 为 超 静 定 系统 。 需 要对 机 械 传 动 系统 求 解 ，最 后 转 化 为 物 理 结 构 一 即 确 定 各 种 传 动 侧 向的变形使得移动屋盖 处于侧 向受拉或受压状态 ，机械 系统 机 构 。 种 方 法 把 运 动 行 为 作 为 实 现 功 能 一 结 构 的桥 梁 。 功 用 于开 受 到如 图 ２ ３所 示 的载 荷 。 中移 动 屋 盖 支 点 施 加 了载 荷 Ｆ 行 走 导 这 成 — 其 ， 合 屋 盖 的机 械 传 动 类 型 有 以下 几 种 ： 电 力传 动 。 以 电机 驱 动 轮 组 ， 轨 施 加 了 一 个静 摩 擦 力 ｆ 一 支持 力 Ｎ１ 侧 向导 轨 施 加 了一 支 持 力 ① 和 ， 轮子在水平 的轨道上移动。 缆绳传 动。 ② 通过缆绳拉动台车在上升或 Ｎ ， 相 变 形 的 原 因 之 一 是 温 度 变 形 ， 此 侧 向 变 形 时所 受 的 结 构 ２侧 因 下降轨道上移动。 齿轮传动。 ③ 驱动齿轮在齿 条轨道上移动带动屋盖 载荷可通过温度 应力的计 算方法近似计 算 Ｉ 。 移 动 。 液 压 传 动 。 千 斤顶 用 于 驱 动 移 动 屋 盖 。 在 诸 多 的驱 动 方 式 中如 表 ２ １ 由于 电机 、 驱 动 方式 方式 可 靠 — ， 轮 性 高 ， 术最 为成 熟 ， 价 较 低 ； 技 造 是最 多采 用 的驱 动 方式 。 】
柯桥轻纺城体育中心体育场开合屋盖开闭机械控制系统应用研究
柯桥轻纺城体育中心体育场开合屋盖开闭机械控制系统应用研究通过对柯桥轻纺城体育中心体育场开合屋盖机械控制系统的设计和施工及控制策略，进行分析和研究。
综述了开合机械控制系统的特殊工况，总结了开合机械控制系统适应性应用的基本方法。
标签：开合屋盖机械控制系统；适应性应用；设计与施工1 工程概况柯桥轻纺城体育中心体育场位于绍兴市柯桥区西北侧，总建筑面积77640平方米，观众座位40000席。
体育场采用开合屋盖结构形式，活动屋盖由两个单元块组成，每片活动屋盖沿两条平行的圆弧轨道移动，活动屋盖采用平面桁架结构，屋面周圈设置水平支撑保证活动屋盖的整体性.每片活动屋盖通过14台小车支撑，闭合时可与固定屋盖完全吻合。
2 活动屋盖开合运行原理本系统采用钢缆绳牵引和自驱台车的组合驱动方式，通过卷扬机，钢缆绳牵引活动屋盖。
每片活动屋盖两侧各有7个台车，活动屋盖通过台车＼轨道等部件将活动屋盖的荷载传至固定屋盖。
3 体育场开闭系统特点分析柯桥轻纺城体育中心体育场开合机械控制系统是一个综合性系统工程，集钢结构设计、制作与施工和起重机械、液压设计、加工与安装及电气、自动控制安装与调试的跨学科合作项目。
三部分必须联合设计、联合制定制作和施工方案，联合交叉施工。
共同调试，才能取得最后的成功。
轻纺城体育中心体育场工程对开合机械控制系统的要求有：a、钢结构与开闭系统的适应性（适应性自适应与补偿调整能力）b、钢结构的稳定性c、机械液压系统的可靠性、耐久性d、控制系统的协调性e、牵引系统的同步性4 开闭机械控制系统的适应性应用4.1 适应性设计考虑到体育场工程结构柔性、大跨度、主拱矢跨比小等工况，钢结构及行走运行轨道随着温差的变化，变形较大，进而引起开闭机械系统开合运行的力超载；以开合屋盖结构工况为设计准则，开闭行走机构设有：行走轮、导向轮、反钩轮、侧向液压纠偏系统和竖向超高压千斤顶调整机构等。
由于体育场固定屋盖的坡度较小，采用卷扬牵引开合方案时，活动屋盖的自重下滑力不足以使活动屋盖顺利平稳打开，因此，主动台车还设有自驱动机构，每部主动台车的驱动部分设有2组对称的链传动机构。
开合结构活动系统设计研究
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硬化 养护时间约 １ 。 ｄ
１ 工 程概 况
４ 结语 ， ３ ７ 复原 工程 ． 通过对该 预应力 陶粒 混凝 土空心楼 板 的住 宅楼 采取 了上述 １施工面如果受 日光直接照射（ ） 因树脂抗紫外线能力较差， 碳纤维 布补强加 固方案 ， 取得 了较好 的效 果 ， 几乎 不增加结 构 在
轨道之 间 良好 的工作状态。
关键 词 ： 开合结构 ， 设计研 究， 结构分析
中图分类号 ： Ｕ３ ８ Ｔ １ 文献标识码 ： Ａ
引言
网球 中心 １ ４４ｍ ； 活动中心 ６ ９ ｍ ； 台 ２１０ ２容积 ０ ８ ２老年 ５ ２看 ８ ｍ； ５
．０ 观众席 ５２１ 。 １ 个 近几十年来 ， 开合 屋盖结 构应 用越 来越 广泛 ， 当重 大活 动遇 率 ０ ７ ％；
易老化 ） 或要求 美 观 的场所 ， 喷涂 耐候 性 涂料 保护 较 为适 当。 荷载的情 况下简单快捷地完成 补强加固任务 ， 则 在工期 、 、 质量 安全 ２ 喷涂保 护漆 必须等树脂初期硬化后试 行 ， ） 此时先上一 层喷砂再 方面均显 出优 势 ； 此外 ， 工单位 对该住 宅楼经 过 了质量 回访 调 施
一种开合屋盖行走装置的组合调整机构[实用新型专利]
![一种开合屋盖行走装置的组合调整机构[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/cd281ef8cc7931b764ce153f.png)
专利名称：一种开合屋盖行走装置的组合调整机构
专利类型：实用新型专利
发明人：邓伟平,陈国栋,王煦,胡向萍,俞锡奇,张锋,杨虎振申请号：CN201120383506.7
申请日：20111011
公开号：CN202299070U
公开日：
20120704
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型主要公开了一种开合屋盖行走装置的组合调整机构，包括竖向调整的碟形弹簧组合结构、主轴、套接在主轴上滑动的关节座，与主轴平行的齿条、装配于电机轴伸端与齿条相啮合的齿轮，齿条的一端连接支承在行走装置台架上的横向碟形弹簧，另一端活动支承于行走装置台架上。
本实用新型从竖向调整、横向调整和角位移调整进行行走调节，结构简单，调试维护方便，能很好的满足开合屋盖使用工况要求。
申请人：浙江精工钢结构有限公司
地址：312030 浙江省绍兴市绍兴县柯桥鉴湖路1587号
国籍：CN
代理机构：绍兴市越兴专利事务所
代理人：蒋卫东
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开合屋盖机械系统设计研究及静力学分析的开题报告
开合屋盖机械系统设计研究及静力学分析的开题报告一、研究背景和意义随着社会的发展和科技的进步，人们的生活质量要求越来越高，开合屋盖式建筑作为一种新兴建筑形式，逐渐受到人们的青睐。
它能够提供创新性的、可变化的空间形式和多样化的视觉效果，满足人们对建筑空间的不同要求，同时也可以有效地节约土地资源，具有广阔的应用前景和市场前景。
因此，对开合屋盖机械系统的设计研究和静力学分析具有重要意义。
二、研究目标和内容本文旨在对开合屋盖机械系统进行设计研究和静力学分析，具体内容包括以下几个方面：1.开合屋盖的机械系统设计研究，包括机械结构、材料选用等方面的设计，提出一种合理、可靠的开合屋盖机械系统。
2.建立开合屋盖机械系统的静力学分析模型，通过数值分析方法对其结构进行分析，确定其承载能力，保证安全可靠性。
3.利用现有的类似结构的实验结果验证计算模型的正确性，并进行改进优化。
三、研究方法和技术路线本文采取文献综述、数值计算、实验验证等方法，具体研究技术路线如下：1.对已有的开合屋盖机械系统结构及相关文献进行理论分析和研究，掌握其结构及特点。
2.概括出开合屋盖机械系统的机械结构、工作原理及其受力特点，进行机械设计。
3.建立开合屋盖机械系统的静力学分析模型，通过ANSYS等数值计算软件进行分析计算。
4.设计实验方案，以现有的类似结构为例，验证计算模型的正确性，在此基础上对计算模型进行改进优化。
5.通过实验结果来验证和修正数值计算模型，进一步完善开合屋盖机械系统设计和静力学分析方法。
四、研究计划和进度安排本研究计划于2021年开始，预计于2023年完成研究任务。
详细的进度安排如下：2021年4月-2021年6月：文献调研和综述，根据研究目标及文献资料确定研究内容2021年7月-2021年12月：开合屋盖机械系统的机械结构设计及材料选用，建立其静力学分析模型2022年1月-2022年6月：通过数值计算方法对模型进行分析和计算，得出结论并提出改进方案2022年7月-2023年3月：设计实验方案进行实验验证，修正和完善计算模型2023年4月-2023年6月：完成论文撰写和答辩准备五、预期成果及意义本研究的预期成果如下：1.提出一种合理、可靠的开合屋盖机械系统设计方案，并建立其静力学分析模型。
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四、 行走机构研究 根据台车与 走机构、 单轨多 轮 行 走 机 构、 双 轨双轮行走 机 构、 多 轨 多 轮 行 走 机 构 ! 种。 一 个 台 车 上有多个轮， 且各轮分别与单一轨道的 不 同 轨 面 接 触， 称之为单轨多轮行走机构； 其它可依次类推。 " $ 单轨单轮行走机构 单轨单轮行 走 机 构 （ 图 "） 是 吊 车、 起重机上常用 的行走机构， 其 它 形 式 的 行 走 机 构 都 源 于 此 机 理。 由 于开合屋盖结 构 垂 直 轨 道 方 向 的 水 平 力 较 大， 以及垂 直向上屋盖浮 力 的 存 在， 采用单轨单轮行走机构的移 动屋盖很少。但对小跨度无上浮合力的 开 合 屋 盖 可 以 考虑采用。 # $ 单轨多轮行走机构 单轮多轨行走机构在单一轨道的多个 轨 面 上 布 置 有行走轮、 导向轮和抗浮轮。行走轮为 驱 动 轮， 其它功 能的车轮均为从动轮。图 % 是日本前 野 小 学 游 泳 池 移 动屋盖的行走机构。该行走机构只能沿 着 轨 道 方 向 移 动， 垂直轨道所有! 个方向的位移都得到了约束。图!
"的 开 合 屋 盖 建 筑 形式。最近建成的面积超 过D $$ $ $ .
（’ ， ， 美国亚利桑那州棒球场 . , ) * + ; / .’ + * 2 / D # # &） ， ， 美国西雅图 （G ， （K / 2 HI 2 *K / 8 8 / + H D # # F） / ( * 7 5L 0 * 8 ; ? ） ， 英国威尔斯千年体育场 （E D # # # 0 8 8 * 2 2 0 .G ) / ; 0 .， ） ， 澳大 利 亚 墨 尔 本 殖 民 地 体 育 场 （ D # # # M 5 8 5 2 0 / 8G ) / ; 0 > ） ， 美国米勒棒球场 （E ， ， 美国 .， D # # # 0 8 8 * +N / + H " $ $ $） ， ， 日本东京城市体育 休斯敦棒球场 （O 2 + 5 2L 0 * 8 ; " $ $ $） ， 为" 场 （C 5 5 ) /M 0 ) ) / ; 0 .， " $ $ D） $ $ "年世界杯足球 : :G 赛日 本 建 造 了 带 有 开 合 屋 盖 的 大 分 县 体 育 场 （I 0 ) / ， ） ， 这些体育 场 代 表 了 开 合 屋 盖 建 筑 的 最 新 " $ $ D @ 5 . * 水平。 二、 行走机构的约束与自由度 开合屋盖行 走 机 构 的 作 用 和 受 力 特 点： 行走机构 的作用是使移 动 屋 盖 沿 着 规 定 的 方 向 移 动， 并把移动 屋盖的荷载传递到下部支承结构上。行 走 机 构 的 受 力 是由开合屋盖的受力特点决定的， 行走 机 构 受 恒 荷 载、 活荷载、 风荷 载、 雪 荷 载、 地 震 荷 载、 温 度 荷 载、 启动刹 车惯性力、 行走振动荷载、 不均匀沉降等 工 况 作 用 下 的 不利荷载组合。除启动刹车惯性力是沿 着 行 走 方 向 作 用外， 其余荷载 作 用 一 般 都 与 行 走 方 向 垂 直 或 成 一 定 的角度。 从行走机构 的 受 力 特 点 和 功 能 可 以 看 出， 行走机 构只可以沿着 规 定 的 运 行 方 向 移 动， 只有一个方向的 自由度， 为了屋盖运行安全， 需要约束可 能 产 生 合 力 的 其它所有方 向 的 位 移。 如： 当行走机构在垂直轨道方 对所有 向可能受上、 下、 左、 右 P 个方向的合 作 用 力 时，
一、 开合屋盖结构的发展简介 开合屋盖建筑是一种新型的建筑 结 构 形 式。 上 世 纪八十年代以前的开合屋盖结构主要以膜 结 构 的 褶 皱 形式开合为 主， 并 以 中 小 规 模 居 多。 最 大 规 模 的 建 筑 （E ） 奥林匹克 是D # & % 年建成的加拿大蒙特利尔 5 2 ) + * / 8 运动场。由于屋 盖 开 启 以 膜 屋 面 材 料 褶 皱 形 式 实 现， 这种开启方式 存 在 内 在 缺 陷， 在使用中常受风雨等影 响使开合运行出现故障或膜材料被撕 裂。 蒙 特 利 尔 奥 运会体育馆在每年仅有的几次开合中还经 常 伴 随 着 故 障发生。所 以 这 种 结 构 形 式 的 进 一 步 发 展 受 到 了 制 约， 目前只在小跨度建筑上采用。 D # F # 年加拿大多伦多建成了 直 径 " $ F . 的天空穹 顶 （G ） 多功能体育 场， 年 日 本 建成了福冈 H 5 . * D # # ! :@ 体育场， 在世界上产生了很大的轰动效 应， 掀起了世界 上建造现 代 大 跨 度 开 合 屋 盖 结 构 的 新 浪 潮。 其 特 点 是， 均采用了拱 架、 拱 形 网 壳、 部分球壳或平板网架等 刚性钢结构作 为 移 动 屋 盖 单 元 的 受 力 结 构， 其屋面材 料为膜材料、 金 属 板 及 其 它 轻 质 材 料。 屋 盖 系 统 分 成 若干个单元片， 通 过 单 元 片 的 移 动、 转 动， 使各片之间 搭接、 迭放来 实 现 屋 盖 的 开 合。 这 种 由 刚 性 钢 结 构 屋 盖开合单元组成的开合屋盖克服了膜褶皱 形 式 开 合 方 式的致命缺陷， 成为现代大跨度开合屋盖结构的主要
图 % 日本前野小学游泳池 移动屋盖的行走机构
置屋盖抗风上浮卡槽。为了确保在规定 的 不 同 固 定 停 靠位置的安全， 在行走机构上设置了油压驱动的锁定 销钉。 单轨多轮行 走 机 构 的 适 用 范 围： 行走轨道平面内 荷载较大， 而与 其 垂 直 的 导 向 轮 方 向 的 横 向 荷 载 较 小 的情况， 行走 机 构 紧 凑， 尺 寸 较 小。 一 般 讲， 异形轨道 比普通单轨单轮轨道能承担较大的横向力和浮力。 % $ 双轨双轮行走机构 一般来讲， 双轨双轮行走机构为台车在两个垂直 方向上各布置 一 个 轮 轨 装 置， 主要受力方向的轮为行 走车轮， 另一个方向为导向车轮。在轮 驱 动 方 式 下， 行 走车轮为驱动轮， 其它功能的车轮均为从动轮。 图1是 2 移动屋 ) 3 + 4 5 ’6 ) 3 7的驱动与行走机构， 盖采用钢缆绳牵引、 普通双轨双轮行走 机 构， 由于移动 屋盖是带有脊 铰 的 人 字 形 结 构， 移动屋盖对支承结构
第! "卷 第#期
建
筑
结
构
" $ $ "年#月
开合屋盖结构行走机构的应用研究
张凤文
（燕山大学建工学院
刘锡良
秦皇岛 $ ） （天津大学建工学院 ! ） % % $ $ $ $ $ $ & "
［提要］ 介 绍 了 开 合 屋 盖 建 筑 的 现 状 和 发 展 趋 势， 在 此 基 础 上 着 重 就 这 种 结 构 的 难 点 问 题— — —行 走 机 构 问 题 进行了专门的研究， 从行走机构的约束及自由度入手， 根据 轮 轨 连 接 的 方 式 对 行 走 机 构 进 行 了 分 类， 提出了各 种行走方案的选用原则和适用范围， 并利用大量的工程 实 例 加 以 说 明。 研 究 成 果 对 实 际 开 合 屋 盖 建 筑 中 行 走 机构设计具有直接的指导意义。 ［关键词］ 开合屋盖结构 现状 发展 行走机构 约束 自由度 分类
， ’ ( ) * + , .. / + 0 1 0 2 ) 4 * , ) / ) *5 ( ) 4 */ + ) / 6 5 ) + * ) + / 7 ) / 6 8 * + 5 5 ( , ) + 7 ) + * , 7 4 * . *5 (. 5 9 0 2 * 7 4 / 2 0 , .0 ,/ 2 / 8 1 * ;/ 2 ; 3 3. : ， + * , * / + 7 4 * ; 0 2; * ) / 0 8< 4 0 7 4 0 , 5 2 * 5 ( ) 4 *. 5 , ) ; 0 ( ( 0 7 8 ) , * 7 ) 0 5 2 , 0 2 + * / 8 0 1 / ) 0 5 25 ( ) 4 * , ) + 7 ) + * , = ’ ( ) * + / 2 / 8 1 0 2 ) 4 * 7 5 2 > : 3 ， , ) + / 0 2 ) 7 5 2 ; 0 ) 0 5 2/ 2 ;; * + * *5 ( ( + * * ; 5 .5 ( ) 4 *. 5 9 0 2 * 7 4 / 2 0 , . , ) 4 * + * 7 8 / , , 0 ( 0 * ;/ 7 7 5 + ; 0 2 ) 5. / 2 2 * + , 5 (< 4 * * 8 > 3 3. :/ 3 ， + / 0 8 + * 8 / ) 0 5 2 , 4 0 , = @ * , 0 2? + 0 2 7 0 8 */ 2 ;/ 8 0 7 / ) 0 5 2, 7 5 *5 ( ; 0 ( ( * + * 2 ). * 7 4 / 2 0 , ., 7 4 * . */ + *? ) ( 5 + < / + ;< 4 0 7 4/ + ** > ? 3 ? ? ? ? 8 / 6 5 + / ) * ;< 0 ) 4. / 2 A / . 8 * , 5 ( + / 7 ) 0 7 / 8 + 5 * 7 ) , = C 4 * + * , 8 ) , 7 / 26 *, * ;; 0 + * 7 ) 8 ( 5 + + * ( * + * 2 7 * 0 2( ) + *; * , 0 2 = :* ? ? ? B : 3 ： ； ； ； ! " $ % & ’ ( + * ) + / 7 ) / 6 8 * + 5 5 ( , ) + 7 ) + * . 5 9 0 2 * 7 4 / 2 0 , .； 7 5 2 , ) + / 0 2 ) 7 5 2 ; 0 ) 0 5 2 ( + * * ; 5 .; * + * * 7 8 / , , 0 ( 0 7 / ) 0 5 2 3. 3 #