俞 锋，许 贤，罗尧治

(浙江大学空间结构研究中心，浙江，杭州 310058)

剪式铰机构最早由西班牙建筑师Pinero[1]提出，组成剪式铰机构的剪式铰单元由两根杆件通过中部的转动副连接而成。剪式铰机构具有一个内部转动自由度，其形态改变易于控制，为可展结构的一个重要分支，常被用于移动帐篷、卫星天线、血管支撑架等小微型结构中。此类结构重点关注机构的展开形状和可动性，对机构的承载能力要求不高。现有文献对剪式铰机构的研究主要集中在几何构造和运动特性上。文献[2 - 3]分别给出了平面开环型剪式铰机构和空间网格剪式铰机构的设计方法。文献[4 - 5]论述了平面闭环型剪式铰机构的可动性。文献[6 - 7]研究了平面闭环型剪式铰机构的运动轨迹和运动奇异性。用平板代替平面闭环型剪式铰机构中的组成杆件可得到一类板式可展结构，文献[8 - 10]给出了板面设计方法使设计得到的板式可展结构在开合过程中满足几何相容性。

将剪式铰机构作为建筑结构主要承重构件的工程应用较少，相应剪式铰机构的力学性能研究也不多。文献[11]利用剪式铰单元的运动特性将剪式铰机构应用于预应力索拱开合结构中。文献[12]在几何线性假定下推导了直线排列剪式铰柱的抗压和抗弯刚度。采用该抗压和抗弯刚度，文献[13]将剪式铰柱等效成由弯曲刚度无限大的杆和杆间弹簧连接而成的分段柱，并给出了分段柱抗压屈曲承载力的计算方法。……