拱型波紋鋼屋蓋小波紋板等效彎曲剛度試驗

拱型波紋鋼屋蓋結(jié)構(gòu)的受力機理異常復(fù)雜,波紋、加工制作過程中產(chǎn)生的變形和殘余應(yīng)力等初始缺陷在理論分析中很難精確定量描述。論文對波紋鋼屋蓋結(jié)構(gòu)梯形截面板組進行了軸心和偏心壓力作用下穩(wěn)定承載能力的試驗研究,并與理論結(jié)果進行了比較分析,試驗與理論結(jié)果吻合較好。試驗結(jié)果表明波紋板組具有較高的局部屈曲承載能力,但幾乎無屈曲后承載能力,與平板板組屈曲特性相比有顯著差異。

拱形波紋鋼屋蓋結(jié)構(gòu)的屈曲性能分析

拱形波紋鋼屋蓋坍塌事故淺析 作者：黃曦 作者機構(gòu)：廈門華建筑工程設(shè)計有限公司，福建廈門361012 來源：江西建材 issn：1006-2890 年：2015 卷：000 期：020 頁碼：112-112,114 頁數(shù)：2 正文語種：chi 關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)體系;承載力;構(gòu)件布置;冷彎薄壁型空間鋼結(jié)構(gòu);荷載;穩(wěn)定性 摘要：拱形波紋鋼屋蓋結(jié)構(gòu)是用彩色鍍鋅鋼帶現(xiàn)場滾壓成型的冷彎薄壁型空間 鋼結(jié)構(gòu)，通過對兩起工程事故的分析，總結(jié)了造成拱形波紋鋼屋蓋結(jié)構(gòu)坍塌設(shè) 計、施工和管理等方面的原因，為減少工程事故的發(fā)生具有重要的參考意義。

拱形波紋鋼屋蓋是一種典型的冷彎薄壁空間鋼結(jié)構(gòu),應(yīng)用范圍廣泛,具有諸多優(yōu)點。但其承載力不高,剛度較低,適用的跨度范圍有限。提出了一種結(jié)構(gòu)增強方法,介紹了增強措施及特點,采用abaqus軟件包建立了增強結(jié)構(gòu)的有限元模型,針對不同跨度、矢高及荷載工況,分析了增強前后結(jié)構(gòu)的極限承載力和變形,并進行了比較。結(jié)果表明:增強方法顯著提高了拱形波紋鋼屋蓋的極限承載力和剛度,具有一定的適用價值。

拱形波紋鋼屋蓋結(jié)構(gòu)是用彩色鍍鋅鋼帶現(xiàn)場滾壓成型的冷彎薄壁型空間鋼結(jié)構(gòu),通過對兩起工程事故的分析,總結(jié)了造成拱形波紋鋼屋蓋結(jié)構(gòu)坍塌設(shè)計、施工和管理等方面的原因,為減少工程事故的發(fā)生具有重要的參考意義。

拱形波紋鋼屋蓋在鐵路房建中的應(yīng)用

王世英王小平 武漢理工大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院，湖北武漢(430070) e-mail：wsy6337@sina.com 摘要：隨著拱型波紋鋼屋蓋（簡稱波紋拱）在我國的廣泛應(yīng)用，高拱型波紋鋼屋蓋（簡 稱高拱）及淺拱型波紋鋼屋蓋（簡稱淺拱）等特殊波紋拱也在實際工程中時常遇見，但其在 豎向荷載作用下的承載能力尚不得而知。本文以18m跨mmr-238型波紋拱為研究對象，采用 abaqus有限元軟件，研究了不同矢跨比的波紋拱在不同的豎向荷載工況下承載力的變化情 況。在全跨豎向荷載作用下高拱結(jié)構(gòu)的極限承載力隨矢跨比的增大有較大減小，淺拱結(jié)構(gòu)的 極限承載力隨矢跨比的減小有較大減小；而在半跨豎向荷載作用下矢跨比的變化對高拱和淺 拱的極限承載力的影響較小。 關(guān)鍵詞：拱形波紋鋼屋蓋；高拱；淺拱；極限承載力；有限元分析 1.引言 拱型波紋鋼屋蓋（簡稱波紋拱）是一種新的空間鋼結(jié)構(gòu)

通過歸納在鐵路房屋建設(shè)中拱形波紋鋼屋蓋的應(yīng)用經(jīng)驗,提出了在設(shè)計上應(yīng)重視基礎(chǔ)抗傾覆、排架柱變形、天溝梁設(shè)計、屋面洞口開設(shè)等4個問題,在安裝上應(yīng)重視連接節(jié)點防護、屋頂?shù)跹b組織等2個問題,以保證良好的應(yīng)用效果。

日本tsutsunaka塑料公司開始銷售一種呈網(wǎng)狀夾層結(jié)構(gòu)的彩色pvc波紋板。經(jīng)四年的驗證這種板的耐候性良好。這種網(wǎng)狀夾層結(jié)構(gòu)的pvc波紋板的消耗量每年增加20%,主要用做汽車站頂棚板,照明裝置的蓋板、溫室、日光室裝板等等。這種彩色板有羅馬粉紅色、檸檬黃色、天蘭色和淺褐色,該板的標準尺寸是0.8mm×656mm×1515—2730mm。

就波紋板的特點進行闡述,分析波紋板在實際工程運用中的設(shè)計驗算,提出一種滿足行業(yè)最新要求的設(shè)計方案。

波紋鋼板阻尼器是一種干摩擦彈性阻尼元件。將波紋鋼板阻尼器簡化成靜不定連續(xù)曲梁模型,通過分析得出波紋鋼板阻尼器的剛度特性。結(jié)果表明,靜不定曲梁模型在小變形范圍內(nèi)與實驗相符合,但是在大變形條件下,實驗曲線與計算曲線存在誤差較大,需進一步修正。

目的分析論證拱形波紋板-桁架組合結(jié)構(gòu)的破壞模態(tài),從而確定其力學(xué)模型的簡化理論及計算方法.方法總結(jié)相似的結(jié)構(gòu)模型所用簡化理論,從結(jié)構(gòu)的加固思想及受力后變形、破壞模態(tài)進行分析比較,確定簡化理論;與成熟的計算方法作比較確定筆者所討論結(jié)構(gòu)的可行性與適用性,確定計算方法.采用離散加勁殼理論對組合結(jié)構(gòu)進行力學(xué)模型簡化,并使用李茲能量法對簡化后的模型進行極限荷載的推導(dǎo)計算是更為合理可行的.結(jié)果用剛度均分理論對全跨荷載作用下組合結(jié)構(gòu)極限承載力的推導(dǎo)分析所得解析解存在一定不嚴密之處,按離散加勁殼理論對結(jié)構(gòu)進行簡化更符合結(jié)構(gòu)的實際受力情況.結(jié)論李茲能量法推導(dǎo)極限承載力可以保證解析解的計算結(jié)果更精確,使其具有一定的應(yīng)用價值.

擬定沿拖拉機橡膠鋼筋履帶長度上不均勻彎曲剛度的計算方法,是進行橡膠鋼筋履帶設(shè)計的基礎(chǔ)。拖拉機橡膠鋼筋履帶彎曲剛度的傳統(tǒng)計算方法是將橡膠鋼筋履帶作為橡膠和鋼筋的均勻復(fù)合材料來進行計算的,這種計算方法誤差較大。該文通過理論推導(dǎo)和試驗驗證的方法進行了研究,得出了橡膠鋼筋履帶設(shè)計參數(shù)與其彎曲剛度間的理論關(guān)系式;提出了在履帶計算長度上換算不均勻彎曲剛度的方法,計算結(jié)果與試驗結(jié)果能夠很好地吻合。

拱形波紋鋼屋蓋結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(試用

復(fù)合材料波紋板穩(wěn)定性是飛機機翼結(jié)構(gòu)設(shè)計需要考慮的重要方面,是目前飛機結(jié)構(gòu)設(shè)計中的一大難點。為了建立波紋板屈曲的數(shù)值分析方法,對復(fù)合材料波紋板在剪切載荷作用下的屈曲進行試驗、工程算法和有限元方法研究。通過試驗,探索了3種不同波長的復(fù)合材料波紋板的屈曲載荷和破壞載荷;采用工程算法和有限元方法計算了8種不同波長的復(fù)合材料波紋板屈曲載荷,并與試驗結(jié)果進行了比較。在試驗和分析研究的基礎(chǔ)上,初步提出了對復(fù)合材料波紋板屈曲載荷計算值進行修正的修正因子。結(jié)果表明,波紋板屈曲載荷的工程計算值大于試驗值,而有限元計算值小于試驗值,且隨著波長的增大,兩種方法相對于試驗結(jié)果的計算誤差越來越大。計算結(jié)果也表明,所提出的計算載荷修正因子可以有效地對有限元計算值和工程計算值進行修正,使修正后的計算值接近于試驗值。

在總結(jié)分析國外波紋鋼腹板組合梁疲勞試驗研究成果的基礎(chǔ)上,采用美國mts電液伺服加載系統(tǒng),對3片波紋鋼腹板組合箱梁試驗梁進行了疲勞試驗,并對波紋鋼腹板組合箱梁的應(yīng)變、撓度變化規(guī)律進行了分析。結(jié)果表明:波紋鋼腹板疲勞殘余應(yīng)變隨疲勞加載次數(shù)的增加而增加,變化規(guī)律比混凝土頂、底板的變化規(guī)律明顯;波紋鋼腹板組合箱梁混凝土頂、底板及波紋鋼腹板的剛度在疲勞荷載作用下下降不明顯,不足以對梁的受力產(chǎn)生明顯影響;隨著疲勞加載次數(shù)的增加,截面應(yīng)變沿梁高方向的分布變化不大,而且基本保持直線;對波紋鋼腹板組合箱梁采用基于平截面假定的承載能力計算方法是可行的。

通過調(diào)整波紋鋼腹板的整體尺寸、波紋板厚度、波折角度、波紋高度和平板寬度等尺寸參數(shù)，制作了16個試驗?zāi)Ｐ停M行了波紋鋼腹板試件的剪切屈曲試驗，記錄了不同試件在各級試驗荷載作用下的結(jié)構(gòu)變形、應(yīng)力分布、屈曲荷載與屈曲形態(tài)，對比分析了各個尺寸參數(shù)對試件剪切屈曲荷載與屈曲模態(tài)的影響。分析結(jié)果表明：根據(jù)試件的屈曲形態(tài)，不同尺寸的波紋鋼腹板的屈曲破壞主要表現(xiàn)為3種模態(tài)；隨整體外形尺寸、波折角度、波紋板厚度的增大及波紋高度的減小，波紋鋼腹板的剪切屈曲荷栽隨之增大；整體高寬比對剪切屈曲荷載影響較小。

為提高既有隧道結(jié)構(gòu)承載力及剛度,對盾構(gòu)隧道襯砌管片進行波紋鋼板加固,并采用足尺試驗方法,對2塊加固管片與1塊未加固管片進行2點抗彎加載,分析加固管片的受力過程、破壞模式以及加固機制,并對其加固效果進行總體評價。試驗結(jié)果表明:1)波紋鋼板加固是一種有效的加固方法,可以有效提高管片極限抗彎承載力及剛度；2)加固后管片破壞模式為斜截面受剪破壞；3)加固鋼板與管片界面間存在較大剪切應(yīng)力與徑向剝離應(yīng)力,應(yīng)設(shè)置有效的抗剪及抗剝離構(gòu)造措施。

在較厚板料加工成波紋板生產(chǎn)中,因加工工件重,無法通過人工移動板料完成折彎加工。由此設(shè)計了具有液壓自動送料、自動升降的液壓板料折彎機,只需一次上料就可完成波紋板加工生產(chǎn)。

對某城市地鐵管片環(huán)向接頭的彎曲變形特性進行了試驗研究。加載采用兩套設(shè)備,一套用來施加環(huán)向荷載,另一套用來施加彎矩。加載方法是先施加環(huán)向荷載到750kn,然后維持環(huán)向壓力不變,施加彎矩。分別得到了在正彎矩作用下和負彎矩作用下管片接頭處的彎矩-相對轉(zhuǎn)角關(guān)系曲線。每條曲線大體上分為兩個部分,分別對應(yīng)于環(huán)向接觸面在張開前的變形過程和張開后的變形過程。

波紋鋼板介紹

基于某座鋼波紋板拱涵,利用有限元模擬填土施工過程鋼波紋板的受力,分析不同板厚鋼波紋板拱涵在各個工況下關(guān)鍵截面的變形、應(yīng)力以及最不利荷載工況下的穩(wěn)定性。分析結(jié)果表明,隨著填土高度增加拱頂出現(xiàn)上撓,當填土高度達到拱頂時,拱頂上撓最大,然后減小直至下?lián)?；拱兩?cè)也由內(nèi)凹變?yōu)橥馔?。關(guān)鍵截面應(yīng)力也隨著填土高度的增加由拉應(yīng)力轉(zhuǎn)變成的壓應(yīng)力,最終整體拱圈處于受壓狀態(tài),拱腳環(huán)向壓應(yīng)力為鋼波紋板強度的控制應(yīng)力。