內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　高（淺）拱形波紋鋼屋蓋承載力研究

　　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)

　　摘要： 隨著拱形波紋鋼屋蓋（簡(jiǎn)稱(chēng)波紋拱）在我國(guó)的廣泛應(yīng)用，高拱型波紋鋼屋蓋（簡(jiǎn)稱(chēng)高拱）及淺拱形波紋鋼屋蓋（簡(jiǎn)稱(chēng)淺拱）等特殊波紋拱也在實(shí)際工程中時(shí)常遇見(jiàn)，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(duì)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??；而在半跨豎向荷載作用下矢跨比的變化對(duì)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(jiǎn)稱(chēng)波紋拱）是一種新的空間鋼結(jié)構(gòu)[1]，具有自重輕、造價(jià)低、適用 跨度大、造型美觀等特點(diǎn)，自上個(gè)世紀(jì) 90 年代引入我國(guó)以來(lái)，經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展，已廣泛 應(yīng)用于工業(yè)廠房、倉(cāng)庫(kù)、室內(nèi)體育場(chǎng)館、飛機(jī)庫(kù)等大跨度結(jié)構(gòu)中，應(yīng)用前景極為廣闊。2004 年，中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)組織編制了《拱形波紋鋼屋蓋結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程CECS167:2004》[2]， 使得設(shè)計(jì)和制作安裝人員有據(jù)可依，也更快的推動(dòng)了波紋拱在我國(guó)的發(fā)展和應(yīng)用。近十幾年 來(lái)，有關(guān)波紋拱的研究主要集中在三個(gè)方面：計(jì)算方法的簡(jiǎn)化；結(jié)構(gòu)靜載作用下的承載能力； 結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性[3]—[10]。

　　在實(shí)際工程中，工程技術(shù)人員常把矢跨比大于 0.25 的波紋拱稱(chēng)為高拱，而矢跨比小于 0.2 的波紋拱稱(chēng)為淺拱。隨著波紋拱在我國(guó)的廣泛應(yīng)用，高拱及淺拱等特殊波紋拱也在實(shí)際 工程中時(shí)常遇見(jiàn)，其在豎向荷載作用下的承載能力尚不得而知，對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的研究是 很有必要的。本文以 18m 跨 MMR-238 型波紋拱為研究對(duì)象，利用 ABAQUS 有限元軟件，模 擬分析高拱及淺拱在豎向荷載作用下的受力性能及承載能力，為這種結(jié)構(gòu)的應(yīng)用提供參考。

　　2. 研究對(duì)象

　　為了模擬高（淺）波紋拱結(jié)構(gòu)，本文以國(guó)內(nèi)廣泛應(yīng)用的 18m 跨 MMR-238 型截面（如圖 1）、 矢跨比為 0.10、0.15 的兩種淺拱和矢跨比為 0.35、0.40、0.45 三種高拱作為研究對(duì)象，波紋板為厚 1.0mm 的 Q235 鋼材。

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