定点旋转式圆形可开启结构的制作方法

摘要

本发明公开了一种定点旋转式圆形可开启结构的制作方法。其步骤如下：1)选择开启后具有弧形开口或折线形开口的定点旋转式圆形可开启结构，并确定设计参数；2)设计定点旋转式圆形可开启结构的类扇形盖板单元：弧线边界类扇形盖板单元或折线边界类扇形盖板单元；3)确定定点旋转式圆形可开启结构类扇形盖板单元内部定点的位置；4)确定类扇形盖板单元间连接角梁段在类扇形盖板单元内的位置；5)类扇形盖板单元通过连接角梁段连接，得到定点旋转式圆形可开启结构。本发明制作得到的可开启结构的造型丰富优美；闭合时结构中央完全封闭，开启时结构中央开口面积大；开合过程中，类扇形盖板单元均绕各自内部的定点转动，且所有类扇形盖板单元均同步运动，易于控制。

权利要求

1.一种定点旋转式圆形可开启结构的制作方法，其特征在于它的步骤如下：

1)选择开启后具有弧形开口或折线形开口的定点旋转式圆形可开启结构，并确定类扇形盖板单元块数n、开启角度Φ、开启后中央开口半径r、定点区域半径rd、连接角梁段宽度b；

2)设计开启后具有弧形开口或折线形开口的定点旋转式圆形可开启结构的类扇形盖板单元，具有弧形开口的定点旋转式圆形可开启结构的类扇形盖板单元的两条半径由多个弧形边界组成，具有折线形开口的定点旋转式圆形可开启结构的类扇形盖板单元的两条半径由多个折线形边界组成：类扇形盖板单元的弧形边界的计算公式如下：ρ0∈(r,∞)，

其中ρ0为弧形边界对应的半径，θ0为弧形边界对应的圆心角；

类扇形盖板单元的折线形边界是在弧形边界上取点，并依次用直线段将这些点连接；

3)确定具有弧形开口或折线形开口的定点旋转式圆形可开启结构的类扇形盖板单元内部定点的位置，以极坐标表示，类扇形盖板单元内部定点中心的坐标G(ρ,θ)的计算公式如下：其中ρ代表定点至结构中心的距离，θ代表定点和结构中心连线与类扇形盖板单元边界的夹角，l代表类扇形盖板单元之间连接角梁段JⅠi和连接角梁段JⅡi的长度；

4)确定类扇形盖板单元之间连接角梁段JⅠi、连接角梁段JⅡi在类扇形盖板单元内的位置，以极坐标表示，连接角梁段JⅠi的一个端点坐标为DⅠi1(ρ1,θ1)，连接角梁段JⅠi和连接角梁段JⅡi的长度为l，计算公式如下：若连接角梁段JⅠi的端点DⅠi1在第i块类扇形盖板单元内部且ρ1满足ρ1≤l，则连接角梁段JⅠi和极坐标轴平行，由此得到连接角梁段JⅠi的另一端点DⅠi2，连接角梁段JⅡi和连接角梁段JⅠi的轴线首尾相连，即连接角梁段JⅡi的一个端点DⅡi1和连接角梁段JⅠi的端点DⅠi2重合，连接角梁段JⅡi和连接角梁段JⅠi间的夹角为π-2π/n，由此得到连接角梁段JⅡi的另一端点DⅡi2；

若连接角梁段JⅠi的端点DⅠi1不在第i块类扇形盖板单元内部或ρ1＞l，则需减小θ1，此时连接角梁段JⅡi和连接角梁段JⅠi的轴线不再相连，在闭合状态下，连接角梁段JⅠi的一个端点坐标为DⅠi1(ρ1,θ1)，连接角梁段JⅠi和连接角梁段JⅡi的长度为l：j＝2,3,4…，

逐步增大j直至连接角梁段JⅠi的端点DⅠi1在第i块类扇形盖板单元内部且ρ1满足ρ1≤l，连接角梁段JⅡi的一个端点DⅡi1通过连接角梁段JⅠi的端点DⅠi1先绕第i块类扇形盖板单元的定点逆时针旋转η角度，再绕可开启结构中心顺时针旋转2π/n角度得到，连接角梁段JⅡi和连接角梁段JⅠi间的夹角仍为π-2π/n，由此得到连接角梁段JⅡi的另一端点DⅡi2，第一次旋转角度η应满足：

5)设计完成第一组连接角梁段JⅠ1、连接角梁段JⅡ1和弧形边界类扇形盖板单元PA1或折线形边界类扇形盖板单元PP1后，其余各组的连接角梁段JⅠi、连接角梁段JⅡi和弧形边界类扇形盖板单元PAi或折线形边界类扇形盖板单元PPi可相应的通过第一组连接角梁JⅠ1、连接角梁JⅡ1和弧形边界类扇形盖板单元PA1或折线形边界类扇形盖板单元PP1绕可开启结构中心顺时针旋转2π(i-1)/n得到；弧形边界类扇形盖板单元PAi或折线形边界类扇形盖板单元PPi通过连接角梁段JⅠi、连接角梁段JⅡi-1和弧形边界类扇形盖板单元PAi+1或折线形边界类扇形盖板单元PPi+1相连接，弧形边界类扇形盖板单元PA1或折线形边界类扇形盖板单元PP1通过连接角梁段JⅠ1、连接角梁段JⅡn和弧形边界类扇形盖板单元PA2或折线形边界类扇形盖板单元PP2相连接，弧形边界类扇形盖板单元PAn或折线形边界类扇形盖板单元PPn通过连接角梁段JⅠn、连接角梁段JⅡn-1和弧形边界类扇形盖板单元PA1或折线形边界类扇形盖板单元PP1相连接，得到定点旋转式圆形可开启结构。

说明书

定点旋转式圆形可开启结构的制作方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种定点旋转式圆形可开启结构的制作方法。

背景技术

[0002] 在可开启屋盖结构的研究背景下发展而来。迄今为止，可开启结构按其开启方式主要可以分为旋转开启、水平直线移动开启和上下移动开启三大类。相对于其他两类开启方式，旋转开启具有的最大优点是其旋转单元在运动过程中可以存在不动点，从而提高结构在开合过程中的稳定性和安全性。同时，在开合过程以及开启、闭合状态下，旋转单元间的组合可以呈现出丰富优美的造型。在开合过程中如何保证旋转单元间的同步性并避免旋转单元间的相互碰撞是旋转开启结构所面临的问题。

[0003] 已建旋转开启屋盖结构中最具代表性的是上海旗忠网球馆，但其旋转单元间相互[1]独立，开合过程的同步性需要依靠外界控制，且开启时中央开口内b影响了开口面积 。
Adachi等人利用相邻旋转单元间的相互约束作用，提出了一种仅有一个整体自由度的定点[2]
可开启屋盖结构，但是此类结构在闭合时中央会留下难以消除的孔洞 。罗尧治等人利用单自由度等边链形连杆机构原理提出了一类由双层旋转板单元通过剪式铰联结而成的径[3]
向可开启板式结构，但是此类结构在开合过程中单元内部不存在不动点 。

[0004] [1]Gao Lin，Ying-ru Lin.The design and research of revolving openable roof system for ShangHai Qi-Zhong Stadium[J].International Symposium of IASS，2006.

[0005] [2]Adachi et al.1987.Openable dome-shaped roof structure.US Patent 4，706，419.

[0006] [3]Yaozhi Luo，Decan Mao，Zhong You.On a type of radially retractable plate structures[J].International Journal of solids and structures，2007.发明内容

[0007] 本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种定点旋转式圆形可开启结构的制作方法。

[0008] 定点旋转式圆形可开启结构的制作方法的步骤如下：

[0009] 1)选择开启后具有弧形开口或折线形开口的定点旋转式圆形可开启结构，并确定盖板块数n、开启角度Φ、开启后中央开口半径r、定点区域半径rd、连接角梁段宽度b；

[0010] 2)设计开启后具有弧形开口或折线形开口的定点旋转式圆形可开启结构的类扇形盖板单元，具有弧形开口的定点旋转式圆形可开启结构的类扇形盖板单元的两条半径由多个弧形边界组成，具有折线形开口的定点旋转式圆形可开启结构的类扇形盖板单元的两条半径由多个折线形边界组成：类扇形盖板单元的弧形边界的计算公式如下：

[0011] ，ρ0∈(r，∞)，

[0012] 其中ρ0为弧形边界对应的半径，θ0为弧形边界对应的圆心角；

[0013] 类扇形盖板单元的折线形边界是在弧形边界上取点，并依次用直线段将这些点连接；

[0014] 3)确定具有弧形开口或折线形开口的定点旋转式圆形可开启结构的盖板单元内部定点的位置，以极坐标表示，盖板单元内部定点中心的坐标G(ρ，θ)的计算公式如下：

[0015]

[0016] 其中ρ代表定点至结构中心的距离，θ代表定点和结构中心连线与类扇形盖板单元边界的夹角；

[0017] 4)确定盖板单元之间连接角梁段JIi、连接角梁段JIIi在盖板单元内的位置，以极坐标表示，连接角梁段JIi的一个端点坐标为DIi1(ρ1，θ1)，连接角梁段JIi和连接角梁段JIIi的长度为l，计算公式如下：

[0018]

[0019]

[0020] 若连接角梁段JIi的端点DIi1在第i块类扇形盖板单元内部且ρ1满足ρ1≤l，则连接角梁段JIi和极坐标轴平行，由此得到连接角梁段JIi的另一端点DIi2，连接角梁段JIIi和连接角梁段JIi的轴线首尾相连，即连接角梁段JIIi的一个端点DIIi1和连接角梁段JIi的端点DIi2重合，连接角梁段JIIi和连接角梁段JIi间的夹角为π-2π/n，由此得到连接角梁段JIIi的另一端点DIIi2；

[0021] 若连接角梁段JIi的端点DIi1不在第i块类扇形盖板单元内部或ρ1＞l，则需减小θ1，此时连接角梁段JIIi和连接角梁段JIi的轴线不再相连，在闭合状态下，连接角梁段JIi的一个端点坐标为DIi1(ρ1，θ1)，连接角梁段JIi和连接角梁段JIIi的长度为l：

[0022] j＝2，3，4…，

[0023]

[0024] 逐步增大j直至连接角梁段JIi的端点DIi1在第i块类扇形盖板单元内部且ρ1满足ρ1≤l。连接角梁段JIIi的一个端点DIIi1通过连接角梁段JIi的端点DIi1先绕第i块类扇形盖板单元的定点逆时针旋转η角度，再绕可开启结构中心顺时针旋转2π/n角度得到，连接角梁段JIIi和连接角梁段JIi间的夹角仍为π-2π/n，由此得到连接角梁段JIIi的另一端点DIIi2，第一次旋转角度η应满足：

[0025]

[0026] 5)设计完成第一组连接角梁段JI1、连接角梁段JII1和弧形边界类扇形盖板单元PA1或折线形边界类扇形盖板单元PP1后，其余各组的连接角梁段JIi、连接角梁段JIIi和弧形边界类扇形盖板单元PAi或折线形边界类扇形盖板单元PPi可相应的通过第一组连接角梁JI1、连接角梁JII1和弧形边界类扇形盖板单元PA1或折线形边界类扇形盖板单元PP1绕可开启结构中心顺时针旋转2π(i-1)/n得到；弧形边界类扇形盖板单元PAi或折线形边界类扇形盖板单元PPi通过连接角梁段JIi、连接角梁段JIIi-1和弧形边界类扇形盖板单元PAi+1或折线形边界类扇形盖板单元PPi+1相连接，弧形边界类扇形盖板单元PA1或折线形边界类扇形盖板单元PP1通过连接角梁段JI1、连接角梁段JIIn和弧形边界类扇形盖板单元PA2或折线形边界类扇形盖板单元PP2相连接，弧形边界类扇形盖板单元PAn或折线形边界类扇形盖板单元PPn通过连接角梁段JIn、连接角梁段JIIn-1和弧形边界类扇形盖板单元PA1或折线形边界类扇形盖板单元PP1相连接，得到定点旋转式圆形可开启结构。

[0027] 本发明制成的结构的造型丰富优美；闭合时结构中央完全封闭，开启时结构中央开口面积大；开合过程中，盖板单元均绕各自内部的定点转动，且所有盖板单元均同步运动，易于控制。

附图说明

[0028] 以下结合附图对本发明做进一步说明

[0029] 图1(a)是本发明开启后具有弧形开口的定点旋转式圆形可开启结构闭合状态示意图；

[0030] 图1(b)是本发明开启后具有弧形开口的定点旋转式圆形可开启结构开启状态示意图；

[0031] 图2(a)是本发明开启后具有折线形开口的定点旋转式圆形可开启结构闭合状态示意图；

[0032] 图2(b)是本发明开启后具有折线形开口的定点旋转式圆形可开启结构开启状态示意图；

[0033] 图3(a)是本发明开启后具有弧形开口的定点旋转式圆形可开启结构的盖板单元和角梁的编号图；

[0034] 图3(b)是本发明开启后具有折线形开口的定点旋转式圆形可开启结构的盖板单元和角梁的编号图；

[0035] 图4(a)～(c)是本发明弧线边界类扇形盖板单元弧形边界设计流程图；

[0036] 图4(d)是本发明弧线边界类扇形盖板单元上定点中心位置确定图，G为定点中心位置；

[0037] 图4(e)是本发明弧线边界类扇形盖板单元上角梁位置确定图；

[0038] 图4(f)是本发明弧线边界类扇形盖板单元和连接角梁段示意图；

[0039] 图5(a)～(c)是本发明折线边界类扇形盖板单元折线形边界设计流程图；

[0040] 图5(d)是本发明折线边界类扇形盖板单元上定点中心位置确定图，G为定点中心位置；

[0041] 图5(e)是本发明折线边界类扇形盖板单元上角梁位置确定图；

[0042] 图5(f)是本发明折线边界类扇形盖板单元和连接角梁段示意图。

具体实施方式

[0043] 定点旋转式圆形可开启结构的制作方法的步骤如下：

[0044] 1)选择开启后具有弧形开口或折线形开口的定点旋转式圆形可开启结构，并确定盖板块数n、开启角度Φ、开启后中央开口半径r、定点区域半径rd、连接角梁段宽度b；

[0045] 盖板单元数n不宜大于10，开启角度Φ的初值可以取为Φ＝2π/n-2π/9n，开启时中央开口半径r可根据设计需要确定，定点区域半径rd可由定点支座的尺寸确定，连接角梁段宽度b可根据设计角梁的宽度确定；

[0046] 2)设计开启后具有弧形开口或折线形开口的定点旋转式圆形可开启结构的类扇形盖板单元，具有弧形开口的定点旋转式圆形可开启结构的类扇形盖板单元的两条半径由多个弧形边界组成，具有折线形开口的定点旋转式圆形可开启结构的类扇形盖板单元的两条半径由多个折线形边界组成：类扇形盖板单元的弧形边界的计算公式如下：

[0047] ρ0∈(r，∞)，

[0048] 其中ρ0为弧形边界对应的半径，θ0为弧形边界对应的圆心角；

[0049] 类扇形盖板单元的折线形边界是在弧形边界上取点，并依次用直线段将这些点连接；

[0050] 弧线边界类扇形盖板单元设计步骤

[0051] a)如图4(a)所示，以类扇形盖板单元边界为极坐标轴建立极坐标系，以极坐标点O作为圆弧起点，(ρ0，-θ0)为圆心，作圆弧 交极坐标轴于A点。ρ0和θ0应满足以下条件：

[0052]

[0053] ρ0∈(r，∞)，

[0054] b)如图4(b)所示，以A点为第二段圆弧起点，在极轴上画相同圆弧 一般而言，此操作重复1～2次即可。

[0055] c)如图4(c)所示，将圆弧 和 逆时针转过 角度，得到圆弧 和

[0056] 折线边界类扇形盖板单元设计步骤

[0057] a)如图5(a)所示，以类扇形盖板单元边界为极坐标轴建立极坐标系，以极坐标点O作为圆弧起点，(ρ0，-θ0)为圆心，作圆弧 交极轴于A点。ρ0和θ0应满足以下条件：

[0058]

[0059] ρ0∈(r，∞)，

[0060] 折线边界类扇形盖板单元的折线边界顶点应在以 为圆心的圆弧内部，且各折线段的斜率宜依次减小。在实际设计时，可以通过圆弧 来得到折线边界，如图5(a)中，A1，A2为圆弧 上的点，用折线OA1A2A代替圆弧

[0061] b)如图5(b)所示，以A点作为为第二段折线起点，在极轴上画相同折线AB1B2B。一般而言，此操作重复1～2次即可。

[0062] c)如图5(c)所示，将折线OA1A2A和AB1B2B逆时针转过 角度，得到折线OC1C2C和CD1D2D。

[0063] 3)确定具有弧形开口或折线形开口的定点旋转式圆形可开启结构的盖板单元内部定点的位置，以极坐标表示，盖板单元内部定点中心的坐标G(ρ，θ)的计算公式如下：

[0064]

[0065] 其中ρ代表定点至结构中心的距离，θ代表定点和结构中心连线与类扇形盖板单元边界的夹角；

[0066] 设计的关键在于保证定点区域在盖板单元的边界之内，对于弧线边界类扇形盖板单元和折线边界类扇形盖板单元若满足以下条件则定点区域必在单元边界之内：

[0067]

[0068] || ||表示对其内的数值取整，舍去小数部分。

[0069] 多数情况下，使用以上设计参数设计得到的定点区域在类扇形盖板单元的边界之内。如果出现定点区域不在盖板单元边界之内的情况，可在开启角度Φ的初值基础上以π/10n为步长逐步减小开启角度Φ的值并重复以上步骤，直到定点区域处在盖板单元边界以内为止。

[0070] 4)确定盖板单元之间连接角梁段JIi、连接角梁段JIIi在盖板单元内的位置，以极坐标表示，连接角梁段JIi的一个端点坐标为DIi1(ρ1，θ1)，连接角梁段JIi和连接角梁段JIIi的长度为l，计算公式如下：

[0071]

[0072]

[0073] 若连接角梁段JIi的端点DIi1在第i块类扇形盖板单元内部且ρ1满足ρ1≤l，则连接角梁段JIi和极坐标轴平行，由此得到连接角梁段JIi的另一端点DIi2，连接角梁段JIIi和连接角梁段JIi的轴线首尾相连，即连接角梁段JIIi的一个端点DIIi1和连接角梁段JIi的端点DIi2重合，连接角梁段JIIi和连接角梁段JIi间的夹角为π-2π/n，由此得到连接角梁段JIIi的另一端点DIIi2；

[0074] 若连接角梁段JIi的端点DIi1不在第i块类扇形盖板单元内部或ρ1＞l，则需减小θ1，此时连接角梁段JIIi和连接角梁段JIi的轴线不再相连，在闭合状态下，连接角梁段JIi的一个端点坐标为DIi1(ρ1，θ1)，连接角梁段JIi和连接角梁段JIIi的长度为l：

[0075] j＝2，3，4…，

[0076]

[0077] 逐步增大j直至连接角梁段JIi的端点DIi1在第i块类扇形盖板单元内部且ρ1满足ρ1≤l。连接角梁段JIIi的一个端点DIIi1通过连接角梁段JIi的端点DIi1先绕第i块类扇形盖板单元的定点逆时针旋转η角度，再绕可开启结构中心顺时针旋转2π/n角度得到，连接角梁段JIIi和连接角梁段JIi间的夹角仍为π-2π/n，由此得到连接角梁段JIIi的另一端点DIIi2，第一次旋转角度η应满足：

[0078]

[0079] 根据闭合时连接角梁段JIi的端点DIi1至结构中心的距离rj以及连接角梁段宽度b确定闭合时结构的半径R(R＞rj+b/2)，R的取值不宜过大。

[0080] 如图4(f)和图5(f)所示，以极坐标原点O为圆心，R为半径作圆，取圆和弧形边界或折线形边界所围成的区域作为类扇形盖板单元。

[0081] 5)设计完成第一组连接角梁段JI1、连接角梁段JII1和弧形边界类扇形盖板单元PA1或折线形边界类扇形盖板单元PP1后，其余各组的连接角梁段JIi、连接角梁段JIIi和弧形边界类扇形盖板单元PAi或折线形边界类扇形盖板单元PPi可相应的通过第一组连接角梁JI1、连接角梁JII1和弧形边界类扇形盖板单元PA1或折线形边界类扇形盖板单元PP1绕可开启结构中心顺时针旋转2π(i-1)/n得到；弧形边界类扇形盖板单元PAi或折线形边界类扇形盖板单元PPi通过连接角梁段JIi、连接角梁段JIIi-1和弧形边界类扇形盖板单元PAi+1或折线形边界类扇形盖板单元PPi+1相连接，弧形边界类扇形盖板单元PA1或折线形边界类扇形盖板单元PP1通过连接角梁段JI1、连接角梁段JIIn和弧形边界类扇形盖板单元PA2或折线形边界类扇形盖板单元PP2相连接，弧形边界类扇形盖板单元PAn或折线形边界类扇形盖板单元PPn通过连接角梁段JIn、连接角梁段JIIn-1和弧形边界类扇形盖板单元PA1或折线形边界类扇形盖板单元PP1相连接，得到定点旋转式圆形可开启结构。

[0082] 实施例1

[0083] 拟设计一个开启时中央开口半径为30000mm且具有弧形开口的定点旋转式圆形可开启结构，盖板单元数为8。设计过程如下：

[0084] 1)已知盖板单元数n＝8，开启时中央开口半径r＝30000mm，选取开启角度Φ的初值为Φ＝2π/8-2π/72＝40°，定点区域半径rd＝1000mm，连接角梁段的宽度b＝3000mm；

[0085] 2)由 取θ0＝71°，根据 可得ρ0＝35263mm满足ρ0∈(r，∞)；

[0086] 3)如图4(a)所示，以类扇形盖板单元边界为极坐标轴建立极坐标系，以极坐标点O作为圆弧起点，(ρ0，-θ0)为圆心，作圆弧 交极坐标轴于A点。如图4(b)所示，以A为第二段圆弧起点，画相同圆弧 以B为第三段圆弧起点，画相同圆弧 如图4(c)所示，将圆弧 和 逆时针转过45°，得到圆弧 和

[0087] 4)验算定点区域是否在类扇形盖板单元边界之内，

[0088]

[0089]

[0090] 因此，定点区域在类扇形盖板单元边界之内，定点中心坐标(ρ，θ)为，[0091]

[0092] 5)定点中心至角梁轴线须满足的最小距离hmin为hmin＝rd+b/2＝2500mm，连接角梁段JIi的一个端点坐标DIi1(ρ1，θ1)以及连接角梁段JIi和连接角梁段JIIi的长度l为，

[0093]

[0094] 比较可得ρ1＞l，故减小θ1，取连接角梁段JIi的一个端点坐标DIi1(ρ1，θ1)为，[0095]

[0096] 满足ρ1≤l，经验算连接角梁段JIi的端点DIi1在第i块类扇形盖板单元内部，连接角梁段JIi和连接角梁段JIIi的长度为l＝33567mm。

[0097] 由 i＝2解得，η＝52.9°

[0098] 连接角梁段JIIi的一个端点DIIi1可以通过连接角梁段JIi的端点DIi1先绕第i块类扇形盖板单元内部定点逆时针旋转53°，再绕开启结构中心顺时针旋转45°得到。连接角梁段JIIi的长度l＝33567mm，且其和连接角梁段JIi间的夹角为135°，由此得到连接角梁段JIIi的另一个端点DIIi2。

[0099] 闭合时连接角梁段JIi的端点DIi1至结构中心的距离rj为rj＝62514mm，取闭合时结构的半径R＝65000mm，满足R＞rj+b/2＝64014mm。

[0100] 6)设计完成第一组连接角梁段JI1、连接角梁段JII1和弧形边界类扇形盖板单元PA1，其余各组的连接角梁段JIi、连接角梁段JIIi和弧形边界类扇形盖板单元PAi可相应的通过第一组连接角梁JI1、连接角梁JII1和弧形边界类扇形盖板单元PA1绕可开启结构中心顺时针旋转2π(i-1)/8得到；弧形边界类扇形盖板单元PAi通过连接角梁段JIi、连接角梁段JIIi-1和弧形边界类扇形盖板单元PAi+1相连接，弧形边界类扇形盖板单元PA1通过连接角梁段JI1、连接角梁段JII8和弧形边界类扇形盖板单元PA2相连接，弧形边界类扇形盖板单元PA8通过连接角梁段JI8、连接角梁段JII7和弧形边界类扇形盖板单元PA1相连接，得到具有弧形开口的定点旋转式圆形可开启结构。

[0101] 实施例2

[0102] 拟设计一个开启时中央开口半径为30000mm且具有折线形开口的定点旋转式圆形可开启结构，盖板单元数为6。设计过程如下：

[0103] 1)已知盖板单元数n＝6，开启时中央开口半径r＝30000mm，选取开启角度Φ的初值为Φ＝2π/6-2π/54＝53°，定点区域半径rd＝1000mm，连接角梁段的宽度b＝3000mm；

[0104] 2)由 取θ0＝64°，根据 可得ρ0＝34218mm满足ρ0∈(r，∞)；

[0105] 3)如图5(a)所示，以类扇形盖板单元边界为极坐标轴建立极坐标系，以极坐标点O作为圆弧起点，(ρ0，-θ0)为圆心，作圆弧 交极坐标轴于A点。用折线OA1A2A代替圆弧 如图5(b)所示，以A为第二条折线起点，画相同折线AB1B2B。如图5(c)所示，将折线OA1A2A和AB1B2B逆时针转过60°，得到折线OC1C2C和CD1D2D。

[0106] 4)验算定点区域是否在单元边界之内，

[0107]

[0108]

[0109] 因此，定点区域在单元边界之外。重选开启角度Φ为Φ＝53°-2×π/60＝47°

[0110] 由 取θ0＝67°，根据 可得ρ0＝38390mm满足ρ0∈(r，∞)；

[0111]

[0112]

[0113] 此时，定点区域在单元边界之内，定点中心坐标(ρ，θ)为

[0114]

[0115] 5)定点中心至角梁轴线须满足的最小距离hmin为hmin＝rd+b/2＝2500mm，连接角梁段JIi的一个端点坐标DIi1(ρ1，θ1)以及连接角梁段JIi和连接角梁段JIIi的长度l为，

[0116]

[0117] 满足ρ1≤l，经验算连接角梁段JIi的端点DIi1在第i块类扇形盖板单元内部。因此，连接角梁段JIIi和连接角梁段JIi的轴线首尾相连，即连接角梁段JIIi的一个端点DIIi1和连接角梁段JIi的端点DIi2重合，连接角梁段JIIi的长度l＝37618mm，连接角梁段JIIi和连接角梁段JIi间的夹角为120°，由此得到连接角梁段JIIi的另一个端点DIIi2。

[0118] 闭合时连接角梁段JIi的端点DIi1至结构中心的距离rj为rj＝3769mm，取闭合时结构的半径R＝56000mm，满足R＞rj+b/2＝55269mm。

[0119] 6)设计完成第一组连接角梁段JI1、连接角梁段JII1和折线形边界类扇形盖板单元PP1，其余各组的连接角梁段JIi、连接角梁段JIIi和折线形边界类扇形盖板单元PPi可相应的通过第一组连接角梁JI1、连接角梁JII1和折线形边界类扇形盖板单元PP1绕可开启结构中心顺时针旋转2π(i-1)/6得到；折线形边界类扇形盖板单元PPi通过连接角梁段JIi、连接角梁段JIIi-1和折线形边界类扇形盖板单元PPi+1相连接，折线形边界类扇形盖板单元PP1通过连接角梁段JI1、连接角梁段JII6和折线形边界类扇形盖板单元PP2相连接，折线形边界类扇形盖板单元PP6通过连接角梁段JI6、连接角梁段JII5和折线形边界类扇形盖板单元PP1相连接，得到定点旋转式圆形可开启结构。