一、項目簡介

現有技術的拱橋/拱形結構利用了拱圈的外圈大內圈小的結構特點，以及通過一個水平推力把原本由荷載產生的彎矩應力變成壓應力的方式，而具有比直梁更優的力學結構，但問題的另一方面，拱形結構的形狀是曲線形的，這樣使之在受到外力時整體上為向直梁/直線方向轉變，而容易出現變形斷裂現象。

為了克服現有技術的不足，本專利提供了一種連桿內接式抗壓拱形結構，其在拱橋/拱形結構的內圈增加了連桿，連桿是依順序交叉連接于拱圈的內圈，內接的連桿能防止拱圈的變形，其原理是當拱橋/拱形結構的拱圈受到外力產生一種張力而外擴時，拱圈的內接連桿會產生一大小相等方向相反由外向內的內應力，其能平衡外力，而達到防止拱圈局部和整體外擴的發生，并且內接的連桿是以抗拉性的形式體現的，其受力均勻而具有更優的力學結構特點；當拱圈受力時，由受力點傳遞到支撐點過程中的卷曲變形是與另一位置拱圈的外擴變形緊密聯系和/連接在一起的，通過內接連桿控制拱圈局部的外擴變形即可控制另一位置拱圈的卷曲變形，而達到阻止拱圈受力時由受力點傳遞到支撐點過程中變形的目的。

二、產品性能優勢

本技術的內接連桿主體是斜接于拱橋/拱形結構拱圈的內圈，這種內接方式使連桿對拱圈的分割達到最小化，并且內接的連桿是依順序交叉連接于內圈，可使連桿與連桿之間交接位置的拱圈受到鄰近連桿的控制，而起到防止拱圈受外力時變形無死角的作用，進而充分實現內接連桿對拱圈變形的控制。

在相同的條件下，即拱形結構的直經、材料的質和量相同條件下進行對比試驗，連桿內接式抗壓拱形結構比傳統/現有技術的拱形結構抵抗外力的能力至少提高數倍以上，反之，在同等的直徑和外力條件下，又可大幅的節約材料，同理，在相同的材質和橫截面積條件下，具有更大的跨度和直徑。

本項目的方案二，提供了拱橋內接連桿與拱圈內圈的連接方式，使內接連桿對拱圈的內應力由被動變為主動而使之得以充分發揮；并為防止水平連桿的彎曲變形給出了解決方案。

三、市場前景及應用

上述技術可廣泛應用了拱橋、拱形建筑、超高速列車真空管道、拱壩、潛水器、潛航器及高抗壓的圓筒結構等，同時適用于桁架、箱式及T型等的拱形結構/圓筒結構，并可在上述基礎上得以升級、改進和提升技術指標，以上拱形/圓筒結構在現在及未來都具有良好的市場前景。對于跨度不是特別大的橋梁來說，拱橋兼具穩定性好和相對低成本的優越性，例如，一座500多米的拱橋，其造價比懸索橋低1億元人民幣左右；超高速列車是高鐵現在及未來發展的方向，其目前最主要和最大的技術問題是列車運行的真空管道由于受到的大氣壓力大而成本較高，應用本技術能大幅降低真空管道的成本等。本項目已完成檢索和相關機構評審。

四、技術成熟度

    該項目已完成技術研發，初始設計與小型/模型應用試驗，試驗結果與預期吻合，可進行工業化推廣應用。