拱形波紋鋼屋蓋結(jié)構(gòu)是一種冷彎薄壁型輕鋼結(jié)構(gòu),具有自重輕、施工周期短、造價(jià)低、集受力、圍護(hù)雙重功能于一身等諸多優(yōu)點(diǎn),于1992年被引進(jìn)到我國(guó),并得到廣泛的應(yīng)用。然而該結(jié)構(gòu)在我國(guó)的推廣過(guò)程中,由于設(shè)計(jì)理論不完善,施工過(guò)程不規(guī)范,工程事故頻繁出現(xiàn),尤其以結(jié)構(gòu)失穩(wěn)破壞最為嚴(yán)重,這極大阻礙了其在我國(guó)的發(fā)展。如何采取有效的加固措施來(lái)提高拱形波紋鋼屋蓋的極限承載力、改善其穩(wěn)定性成為當(dāng)前迫切需要解決的問(wèn)題。

《拱形波紋板一析架組合體系屋蓋受力性能分析》是國(guó)內(nèi)第一篇關(guān)于在拱形波紋鋼屋蓋內(nèi)增設(shè)鋼管拱析架及縱向平面析架來(lái)對(duì)其進(jìn)行加固研究的碩士論文,論文中把這種加固體系稱為拱形波紋板一析架組合屋蓋。該論文主要工作是利用ANSYS建立拱形波紋鋼屋蓋結(jié)構(gòu)及拱形波紋板一析架組合結(jié)構(gòu)屋蓋有限元模型,通過(guò)大規(guī)模參數(shù)分析,對(duì)比兩種結(jié)構(gòu)極限承載力、破壞模態(tài)等受力性能。

從理論分析和實(shí)際應(yīng)用兩個(gè)方面對(duì)拱形波紋板一析架組合結(jié)構(gòu)屋蓋進(jìn)行了進(jìn)一步研究,具體包括以下內(nèi)容:

1、綜述了目前國(guó)內(nèi)關(guān)于拱形波紋鋼屋蓋及其加固方案的研究狀況。

2、分析了單層柱面網(wǎng)殼穩(wěn)定及加固的相關(guān)研究成果,與拱形波紋板一析架組合結(jié)構(gòu)進(jìn)行了類比,從概念上探討了拱形波紋板一析架組合結(jié)構(gòu)加固方案的可行性;并根據(jù)MIC24O板型拱形波紋板一析架組合結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),把該結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為縱橫加肋正交異性開(kāi)口圓柱薄殼的力學(xué)模型。

3、根據(jù)經(jīng)典板殼理論、加筋圓柱曲面理論及薄板殼大撓度非線性穩(wěn)定理論,推導(dǎo)了縱橫加肋正交異性開(kāi)口圓柱薄殼大撓度變形的內(nèi)力、撓度計(jì)算微分方程,并根據(jù)具體的邊界條件和荷載形式,得到了結(jié)構(gòu)內(nèi)力、撓度的解析解公式及結(jié)構(gòu)極限承載力計(jì)算思路。

4、設(shè)計(jì)了采用ANSYS為計(jì)算核心,VB語(yǔ)言做人機(jī)交互輸入?yún)?shù)界面的拱形波紋板一析架組合結(jié)構(gòu)有限元計(jì)算程序,并利用該程序計(jì)算了析架拱間距對(duì)拱形波紋板一精架組合結(jié)構(gòu)承載力的影響,得到了一些有益的結(jié)論。