拱型波紋鋼屋蓋是由若干拱型單元板沿側邊經(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、局部幾何形狀復雜且內部分布有大量殘余應力的橫向波紋構成的,均稱之為小波紋板〔1～3〕。小波紋板的工作性能和破壞機理極其復雜,有關其拉伸和彎曲剛度的試驗和理論研究非常有限。本文以國內常見的銀河拱型波紋鋼屋蓋為研究對象,根據(jù)小波紋板的構造特點,把小波紋板簡化為同樣寬度和厚度的正交各向異性平曲板,對小波紋板進行小荷載作用下的非破壞性彎曲試驗,得到了小波紋板兩個方向的彎曲剛度和等效彎曲彈性模量,并與平板進行了比較〔4～7〕。1　小波紋板彎曲剛度的測試本試驗以銀河拱型波紋鋼屋蓋為研究對象,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試件。顯然,試驗實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置2～3個百分表,在每級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,假設小波紋板被簡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化。為了使試驗具有可比性,未形成褶皺的腹板和下翼緣也按一定的尺寸切下,進行同樣的彎曲試驗。圖3～圖8反映的是各小波紋板試件兩個方向及平板各級跨中荷載P和撓度f之間的關系曲線。這里需特別說明的是:實際各小波紋板試件的寬度B,厚度t和支座之間的測量標距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,而跨中位移在實測值的基礎上根據(jù)L3/I作相應的線性變化。