金属拱形波纹屋盖结构的稳定性计算_陈波

内容简介

金属拱形波纹屋盖是由多个拱型槽板沿其侧边相互咬合而成的一个整体结构。每个槽板的底板和腹板均被齿轮滚压成横向波纹状 ,使得原本各向同性的底板和腹板受力性能表现为构造上的正交异性。如何考虑底板和腹板的小波纹对结构的影响 ,文献[ 1 ] 和文献[ 2 ] 采用试验的方法进行了研究 ,提出了等效弹性常数概念 ,文献[ 3 ] 仅从概念上叙述了等效弹性常数的确定方法。对此类结构的稳定计算 , 拱形波纹钢屋盖结构技术规 程[4 ] 规定可采用不考虑结构纵向变形的平面拱模型 ,而计算单元为直梁或曲梁单元的有限元方法进行计算;考虑波纹板的小波纹影响 ,规程给出了各种等效弹性常数的简化计算公式 ,但公式未能反映波纹板两个方向弹性常数的相互影响 ,并且有限元计算模型是在多次重复简化的基础上建立的。本文将拱形波纹钢屋盖中带有波纹的底板和腹板等效成正交各向异性板 ,根据弹性理论和卡氏定理 ,按照等效薄膜刚度原则推导出波纹板的等效弹性常数的计算公式 ,并建立起简化的薄壳单元有限元计算模型。

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