准刚性承载结构及大跨度无悬索桥梁 本发明涉及一种力学承载结构，尤其是一种通过作用力和反作用力相互作用线度延长而形成的准刚性承载体及应用此承载结构所构建的大跨度无悬索桥梁。
目前，大跨度水平放置的固定建筑物如桥梁，设计时，通常既要考虑该固定建筑物的自重，还要考虑建筑物承载的要求，因此，通常需要多桥墩支撑或出现了悬索式斜拉桥。这些都为施工带来了麻烦，也大大提高了工程造价。
本发明的目的是，提供一种通过作用力和反作用力(“双力”)相互作用线度延长而形成的准刚性承载结构，并组合应用该力学结构构建大跨度无悬索桥梁。
为实现上述目的，本发明所述的双力准刚性承载结构由以下各部分构成，若干“双力”基本单元依次紧密嵌套而形成的双力级联体、若干根拉力钢索、定位端头与定位端尾、张力紧固装置等构成，若干根拉力钢索的两端分别固定在定位端头和定位端尾上，双力级联体和张力紧固装置卡固在定位端头与定位端尾之间，双力级联体和张力紧固装置所形成的足够合张力与钢索产生的拉力相抵消，形成一个准刚性的承载结构。
在上述技术方案中，构成双力级联体的双力基本单元为带有退八的旋转面筒体，如台状圆筒体或侧壁形状为曲折线的圆筒体或圆口漏斗筒体，以上带有退八的旋转面筒体圆筒的小端口或密封或开口，大口处有飞边盘，该飞边盘上开有若干缺口，飞边盘上的缺口数与拉力钢索的根数相同。
本发明给出地“双力”准刚性承载结构主要运用作用力和反作用力的原理，一个是作用力，该作用力由诸双力基本单元产生，该作用力沿双力级联体延伸而延长，另一个是反作用力，它来自拉力钢索的拉力。拉力钢索上的拉力一定要达到足够的强度，这样才能使未经焊接而级联成一体的双力级联体上作用力的有效传递，因为诸“双力”基本单元若没有拉力，就不能形成相应的反作用力，钢索拉力越大，“双力”基本单元上形成的反作用力也就越大。
本发明给出的“双力”准刚性承载结构水平放置时，能承载相当大的载荷，而将“双力”准刚性承载结构是竖立放置所能承载的载荷就相当小。这表明，“双力”准刚性承载结构有横劲，没有竖劲。以上特点在一个简单的力学承载实验中得到了验证。该实验是，用某种金属材料制成一根10米长的杠杆，再用同一种金属材料制成“双力”准刚性承载结构，并使该结构的整体质量、外部尺寸大小均与前述10米长的金属杠杆相同，将这两类“杠杆”放置在支架上承担同样重的压力时就能发现两类“杠杆”上受力会出现以下三种不同情况，第一，“双力杠杆”受力以后不弯曲，而普通杠杆则向下弯曲，前者所承受压力的能力远大于后者；第二，普通杠杆受力方向是向下的，而“双力杠杆”受力方向是沿着双力基本单元的侧壁向两端传递开去的；第三，在普通杠杆上，距离杠杆支点1米的地方和5米的地方杠杆承受的压力是不同的，按照力学定理，力乘力距等于重乘重距，那么，普通杠杆在距离支点1米的地方只能承担5吨的话，到距离支点5米的地方则只能承担1吨，而在“双力杠杆”上的情况大不相同，距离该杠杆支点1米的地方和距离杠杆支点5米的地方，它们受压力以后出现的情况却是，在距离该杠杆支点5米的地方和距离支点1米的地方它们承受的压力是一样的，不存在力学上的力乘力距的关系，因此这就给力学方面带来了新的研究课题。也就是说，“双力杠杆”违背了力学定理，主要原因是“双力杠杆”上面的反作用力的形成改变了力学定理适用的条件，因为普通杠杆上面没有反作用力，故它是符合力学定理的，而“双力杠杆”上面有反作用力并且各个地方反作用力都是一样大小，什么地方受到压力，什么地方就产生新的反作用力来顶住压力，故它只存在重乘重距的定理。有关该实验现象的更进一步仔细定量分析，只能通过深入的实验得到。
本发明给出的“双力”准刚性承载结构可作为水平载荷建筑物的基本承载部件。当载荷置于该结构上时，载荷的重力分解成为双力级联体中每一个双力基本单元上水平方向上的作用力，而此水平方向上的因载荷而增加的作用力又被拉力钢索的拉力所抵消。定性地讲，该结构载荷能力的大小与双力基本单元的大小、与所用材料的质量及强度成正比，与拉力钢索直径大小、抗拉强度成正比，同时与双力级联体中诸基本单元级联的紧密程度有关，换言之，只有到了双力基本单元材料质量大小不能承受的情况下，该结构才会断裂。
为实现本发明目的，本发明所述的大跨度无悬索桥梁由桥墩、双力准刚性承载力学结构、圆钢、桥面铺板等构成，若干平行“双力”承载结构的两端固定于桥墩上，若干圆钢横向铺设在诸“双力”承载结构上，再在诸圆钢上铺设桥面材料。
本发明的优点是，“双力”准刚性承载结构为水平架空承载建筑物(如桥梁)提供了一种实用结构，该结构的运用将改变现有水平架空承载建筑物建造结构模式。组合应用双力准刚性承载结构所构建的大跨度无悬索桥梁，大大简化了桥梁的结构，降低了整体造价，这无疑会引发大跨度桥梁建造方面的一场重大变革。
附图1是本发明双力基本单元(一)的形状结构示意图。
附图2是附图1的左视图。
附图3本发明双力基本单元(二)的形状结构示意图。
附图4是附图3的左视图。
附图5是本发明双力基本单元(三)的形状结构示意图。
附图6是附图5的左视图。
附图7是本发明双力准刚性承载结构示意图。
附图8是本发明大跨度无悬索桥梁结构示意图。
以上附图中，1是直线退八圆筒，2是飞边盘，3是飞边盘缺口，4是折线退八圆筒，5是飞边盘，6是飞边盘缺口，7是漏斗形圆筒，8是飞边盘，9是飞边盘缺口，10是定位端头，11是张力装置，12是连接体，13是钢索、14是双力级联体，15是圆钢，16是桥面，17是连接体，18是张力装置，19是定位端尾，20是桥墩。
下面结合附图介绍本发明的两个具体实施例。
实施例一：双力承载结构模型实际载荷能力演示。
本实施例通过在一个实际的双力承载结构模型进行荷载实验来演示此结构的载荷能力。此结构中，拉力钢丝绳的直径为10毫米，用单个重量约20克的塑料漏斗做双力基本单元，在1米长的钢丝绳上配上一百个紧密级联的塑料漏斗，漏斗级联体的头部插入固定在水泥预制的定位端头上，张力紧固装置的一端面紧靠漏斗级联体的尾部，张力紧固装置的另一端面紧靠定位端尾，调节增加张力紧固装置的张力，可使级联体固定于定位端头与定位端尾之间。在本实施例中，张力紧固装置采用的是木板加木榫来产生紧固所需的张力，首先在级联体与定位端尾之间的缝隙中放置木板，然后沿着木板上的斜坡槽打入木榫以得到足够的张力。实验显示，它的荷载可达500公斤以上，并且钢丝绳没有向下弯曲的弧度。试设想，如果双力基本单元换成金属材料，它的荷载能力还会大大增强。
实施例二：是组合运用双力准刚性承载结构建造大跨度无悬索桥梁。
在桥墩上并排放置与桥面宽度相对应的双力准刚性承载结构，再在诸双力准刚性承载结构上面铺设桥面(参见附图8)。下面简述用于桥梁建造的双力准刚性承载结构的实施过程。首先在将定位端头和定位端尾固定于桥墩上，用替代张力的钢索相向拉住定位端头和定位端尾，再将诸拉力钢索的一端固定在定位端头上，另一端固定在定位端尾上，且位于定位端头与定位端尾之间钢索的长度精确一致，然后，逐个首尾安装级联双力基本单元，要求相邻两双力基本单元之间严格紧密嵌套，同时诸拉力钢索也依次嵌入组成双力级联体的每个双力单元外翻边上的槽口中，双力级联体的一端插入式固定于定位端头的凹孔内，该双力级联体的另一端头的双力基本单元为实心体，双力级联体的此端紧靠一个与定位端尾大小相仿的连接块，张力紧固装置采用四个千斤顶，四个千斤顶均衡地顶于连接块与定位端尾相应位置处，诸千斤顶不断顶出，连接块与定位端尾逐渐分离，但在定位端头与定位端尾之间诸钢索的限制下，最终使钢索的拉力与双力级联体以及张力紧固装置所产生的合张力达到平衡，此时替代张力钢索原先存在的相向拉力也消失。
此大跨度桥梁上面载荷重量的大小与双办级联体单元的材料、质量、大小成正比例，与平行排列双力组联体的个数成正比例，与固定于定位端头与定位端尾之间拉力钢索的直径、拉力强度成正比例，与定位端头、定位端尾、连接体材料强度、大小、质量成正比例，与双力级联体中诸基本单元嵌套紧密度、钢索拉力成正比例，与级联体单元的厚度、圆筒退八的角度成反比例。