拱型波紋鋼屋蓋是由若干拱型單元板沿側(cè)邊經(jīng)鎖邊相連而成。拱型單元板常用的截面形式有兩大類:梯形和矩形截面。這兩類截面的腹板和下翼緣都是由數(shù)量多、局部幾何形狀復(fù)雜且內(nèi)部分布有大量殘余應(yīng)力的橫向波紋構(gòu)成的,均稱之為小波紋板〔1～3〕。小波紋板的工作性能和破壞機(jī)理極其復(fù)雜,有關(guān)其拉伸和彎曲剛度的試驗(yàn)和理論研究非常有限。本文以國(guó)內(nèi)常見(jiàn)的銀河拱型波紋鋼屋蓋為研究對(duì)象,根據(jù)小波紋板的構(gòu)造特點(diǎn),把小波紋板簡(jiǎn)化為同樣寬度和厚度的正交各向異性平曲板,對(duì)小波紋板進(jìn)行小荷載作用下的非破壞性彎曲試驗(yàn),得到了小波紋板兩個(gè)方向的彎曲剛度和等效彎曲彈性模量,并與平板進(jìn)行了比較〔4～7〕。1　小波紋板彎曲剛度的測(cè)試本試驗(yàn)以銀河拱型波紋鋼屋蓋為研究對(duì)象,選擇滾壓成型的18m跨、拱高4.5m、板厚0.8mm的梯形截面(MMR-238)和30m跨、拱高7.5m、板厚1.2mm的矩形截面(MMR-178)拱型單元板(圖1),分別沿拱縱向一定的長(zhǎng)度全寬裁剪梯形和矩形截面的腹板和下翼緣作為彎曲試驗(yàn)試件。顯然,試驗(yàn)實(shí)際反映的是整塊小波紋板(包括腹板和下翼緣) 彎曲剛

圖2為小波紋板彎曲剛度測(cè)試示意圖〔4〕。小波紋板試件被切下后,被放置在圓鋼筋做成的滾動(dòng)支座上,荷載均勻加在板的中央,在小波紋板試件跨中和支座處沿橫向設(shè)置2～3個(gè)百分表,在每級(jí)豎向荷載作用下讀取百分表讀數(shù),減去支座沉降,并取平均值,即為該級(jí)荷載作用下板跨中的平均豎向撓度f,由于板的抗彎剛度很小,采用砝碼或水吊掛加載。圖2中,假設(shè)小波紋板被簡(jiǎn)化成同樣寬度和厚度的正交各向異性平曲板,則沿X方向跨中荷載與撓度之間的關(guān)系可表示如下:

式中,Ex和Ix分別為小波紋試件板在X方向的等效彈性模量和等效慣性矩。小波紋板在Y方向也可做同樣的簡(jiǎn)化。為了使試驗(yàn)具有可比性,未形成褶皺的腹板和下翼緣也按一定的尺寸切下,進(jìn)行同樣的彎曲試驗(yàn)。圖3～圖8反映的是各小波紋板試件兩個(gè)方向及平板各級(jí)跨中荷載P和撓度f之間的關(guān)系曲線。這里需特別說(shuō)明的是:實(shí)際各小波紋板試件的寬度B,厚度t和支座之間的測(cè)量標(biāo)距L均不相同。為便于比較,在圖3～圖8中,把L、B和t全部統(tǒng)一取值(本文分別取1 000、1 200mm和1.0mm),集中荷載不變,而跨中位移在實(shí)測(cè)值的基礎(chǔ)上根據(jù)L3/I作相應(yīng)的線性變化。