金属拱型波纹屋面结构承载能力研究综述

分别介绍了采用简单公式和有限元法计算金属拱型波纹屋面结构支座反力、弯曲变形、弯曲应力、失稳时的临界载荷方面的工作,以及分析金属拱型波纹屋面稳定性等方面的试验研究工作.指出了波纹对金属拱型波纹屋面结构的影响,即波纹对于结构临界载荷的影响和波纹对于制作过程中的弯曲回弹问题的影响,是尚需进一步研究的课题.     

波纹对拱型屋面临界载荷和固有频率影响

金属拱型屋面是由多个波纹单拱沿侧边相互咬合而成的一个整体，各波纹单拱的底边和腹板均被齿轮滚压成横向波纹，波纹对于金属拱型屋面的承载能力有很大的影响。研究了波纹对于金属拱型屋面临界载荷和固有频率的影响，针对有波纹和无波纹两种情况进行了分析，详细分析了金属拱型屋面的临界载荷和固有频率，并且和拱型屋面临界载荷、固有频率的实验结果进行了对比，理论分析和实验结果吻合。同时分析了轴向力对于固有频率的影响。     

MIC-120金属拱型波纹屋面稳定性的研究

分别采用简单公式和有限元法计算了MIC_1 2 0金属拱型波纹屋面的临界载荷 ,分析了金属拱型波纹屋面稳定性 ,并且和拱型波纹屋面临界载荷的试验结果进行了对比 ,着重分析了MIC_1 2 0金属拱型波纹屋面面外失稳问题 .理论分析和试验结果吻合 .研究结果表明 ,拱型屋面的破坏不是强度不足 ,而是失稳所致     

MIC-120金属拱型波纹屋面稳定性的研究

分别采用简单公式和有限元法计算了MIC-120金属拱型波纹屋面的临界载荷,分析了金属拱型波纹屋面稳定性,并且和拱型波纹屋面临界载荷的试验结果进行了对比,着重分析了MIC-120金属拱型波纹屋面面外失稳问题.理论分析和试验结果吻合.研究结果表明,拱型屋面的破坏不是强度不足,而是失稳所致.     

斜拱结构强度和稳定性分析

分析了在对称和非对称载荷作用下斜拱型屋面弯曲应力,计算了在对称载荷和非对称载荷作用下斜拱型屋面临界载荷.计算结果表明,斜拱型屋面强度足够,稳定性足够.     

斜拱结构强度和稳定性分析

分析了在对称和非对称载荷作用下斜拱型屋面弯曲应力,计算了在对称载荷和非对称载荷作用下斜拱型屋面临界载荷.计算结果表明,斜拱型屋面强度足够,稳定性足够.     

金属拱型波纹屋顶材料等效弯曲常数试验

按照正交各向异性薄板理论对金属拱型波纹屋顶结构进行了合理的简化,以对原材料T形板、U形板进行的弯曲试验为基础,分析位移随荷载变化的曲线,得到了T形和U形两种截面型式板材腹板和底板的材料等效弯曲弹性模量,并与平板的弯曲弹性模量值进行了比较分析.     

金属拱形波纹屋面计算常数的等效计算

对金属拱形波纹屋面在考虑波纹效应时的计算常数进行了等效计算,并根据蒙皮结构的受力机理分析和推导了各弹性常数的修正值.     

金属拱型波纹屋顶结构设计与施工中几个问题的探讨

金属拱型波纹屋顶，是一种板架合一的薄壁空间结构，内部净空利用率高，且造价较低。特别适用于仓库、体育馆、大中型超级市场、展厅、车间等公共建筑中使用。正是在这种情况下，我们在国家粮食储备局甘肃、宁夏直属粮库的建设中，设计上首次采用了金属拱型波纹屋顶轻钢结构，替代了传统的钢筋混凝土重型屋盖结构。通过一年的设计与施工，积累了一些设计经验，同时也发现，此种屋盖结构，由于计算理论还不成熟、不系统，加之其受力机理较为复杂，目前，国家还没有这种屋顶结构的设计及施工规范、规程。作者在对前一段设计总结的基础上，提出…     

金属拱型波纹屋顶的设计与应用

在工程实践的基础上,就金属拱型波纹屋顶设计中的理论分析与计算方法、建筑构造以及工程设计中应注意的问题等进行了探讨.     

圆拱型温室风压数值模拟与研究

温室是设施农业的主要设施,其风荷载对温室是最为重要的可变荷载、也是对结构影响最大的因素之一.运用CAD并基于CFD计算平台Fluent软件,引入用户自定义函数(User Defined Function,UDF)模拟真实的大气边界层,对温室屋盖表面风压分布规律进行模拟研究,从1跨、3跨、5跨、10跨四种不同跨度的0°、30°、60°、90°对圆拱型的风向角情况下的压力系数对比并做出研究分析,结果表明:斜向来流是对圆拱形温室产生最不利的来流情况,所以这种来流对温室结构威胁最大.研究模拟计算的结果为圆拱型温室风荷载计算以及结构设计提供了相应依据.     

薄壳彩色金属拱板在大跨度建筑工程屋顶上的应用

介绍了我院研究开发的压制大跨度彩色金属拱形波纹屋顶成型机组的施工技术，论述了其设计阶段和施工阶段的特点和在建设工程上的应用．     

双层均布荷载作用下混凝土悬臂箱梁抗弯性能试验研究

对大比例混凝土悬臂箱梁在弹性范围内的抗弯性能进行试验研究与分析,重点研究该混凝土悬臂箱梁的悬臂部分在双层均布荷载或单层均布荷载作用下,其荷载-挠度曲线、顶板纵向应变的横向分布情况以及顶板剪力滞系数的横向分布情况.研究结果表明：双层均布荷载或单层均布荷载作用下,支座截面处存在正剪力滞现象,离支座1/2悬臂长度截面处存在负剪力滞现象;荷载量级的增加对剪力滞系数没有影响;该混凝土悬臂箱梁在顶板均布加载作用下产生的剪力滞效应相对于其在顶板、底板同时均布加载作用下产生的剪力滞效应较为明显.     

基于薄板理论的空区顶板稳定性分析

考虑作用于顶板上的均布载荷及作用于顶板上方中心处的集中载荷情况下,基于四边固支矩形薄板的纳维叶解法,分别导出了均布载荷与集中载荷作用下矩形顶板的挠度方程与应力表达式.分析得到四边固支矩形板在均布载荷和集中载荷作用下的高应力主要出现在板的中心以及长边的中点处,影响应力的因素主要包括厚度、载荷大小、板的尺寸以及泊松比.依据第一强度理论建立均布载荷和集中载荷共同作用下的顶板安全性控制方程,并求解得到其安全临界顶板厚度,并通过工程实例验证了该控制方程的正确性.     

水泥土连拱抗滑墙加固软基边坡机理研究

针对传统的复合地基加固软基边坡时水泥土桩身易拉裂破坏和弯折破坏的问题,为更好地发挥水泥土高抗压强度的特点,对新型边坡加固结构水泥土连拱抗滑墙设计并实施了大比例模型试验。分析了各级荷载下软硬土层所分担的水平推力,发现水泥土连拱抗滑墙能够有效地把推力传递到下层硬土中。采用有限差分软件FLAC3D对水泥土连拱抗滑墙与水泥土搅拌桩复合地基两种边坡加固结构进行数值模拟,分析了水平应力、剪应力的分布情况及土体塑性区分布的对比,比较两者的加固效果。结果表明,在相同条件下,复合地基中的水泥土桩易发生弯折,水泥土连拱抗滑墙能够有效发挥水泥土抗压性能,避免桩身出现拉裂破坏和弯折破坏。水泥土连拱抗滑墙加固效果明显优于水泥土搅拌桩复合地基。     

生态屋面荷载问题研究

生态屋面荷载受屋顶造园因素的影响，主要附加荷载就是种植土荷载和植物景观荷载，根据上人屋面结构特征和承载要求，用具体数据进行分析生态屋面园林荷载的组成、特征以及各组成部分的荷载选择，提出了因地制宜、合理安排轻重静荷载，使生态屋面的荷栽受力分布与上人屋面的结构受力相一致，采用木屑、蛭石、珍珠岩等轻质基质层等思路和方法．     

直立锁缝屋面体系固定支座的有效静力风荷载

针对强风作用下直立锁缝屋面体系多发生固定支座脱扣破坏现象,综合考虑固定支座受力的实际影响范围和屋面脉动风力的空间相关性,提出了固定支座有效受风承载面积的计算方法.基于刚性模型同步测压风洞试验测得的双坡屋面表面风荷载时程数据,建立了考虑风荷载传递路径的直立锁缝屋面体系有限元模型.基于理论分析和动力时程分析,通过相对传统风荷载从属面积的放大系数合理取值,将有效受风承载面积的概念引入到固定支座的有效静力风荷载估计中.计算结果表明,采用建议的修正方法得到的固定支座所受风荷载值可以包络实际风致动力响应的极值,且表达形式简洁,方便工程设计使用.     

椭圆度对直埋供热弯头应力的影响

针对DN1200、DN1000、DN800供热直埋弯头,采用有限元方法模拟分析同一位移荷载、压力荷载、温度荷载和曲率半径下,不同椭圆度弯头的应力大小和规律。结果表明,管道在施加位移荷载、压力荷载和温度荷载后,弯头中性线处应力最大,且随着椭圆度的增大,应力值先降低后增大;如果弯头具有一定的椭圆度,且将椭圆度控制在一定范围内,对直埋供热弯头的受力是有益处的。     

机场航站楼金属屋面敞开式檩条风荷载分布

基于缩尺比模型的风洞试验不易直接测试细小构件上的风荷载,借助数值风洞技术,通过建立建筑及其屋面檩条的空间模型,精细划分局部网格,获得不同风向角下屋顶敞开式檩条构件的风荷载分布.结果表明,敞开式屋面檩条构件受斜风作用更为不利,同时水平向的切向力比垂直向吸力更为显著,是构件抗风计算中不可忽略的重要部分.屋顶檩条风荷载分布具有明显的规律性,在屋面的尖角区域最大,因为该区域屋面曲线弧度最大,气流在该位置产生了较强分离对流,从而形成了较强的垂直向风吸力和水平切向力;在屋面的外侧区域风荷载也较大,与建筑边缘区的气流分离直接相关;在屋面的内侧区域明显较小且分布较为均匀.通过增加将檩条底部封闭的气动措施可以有效地减小屋面外侧区域檩条极值风荷载20%以上,但对屋面内侧区域的檩条效果不明显,建议将初始檩条底部敞开设计方案优化为在建筑边缘区域檩条底部封闭.