河北杰达拱形波纹钢屋盖厂家

拱形屋顶如何增强结构刚度?
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我们大家都知道河北接连北京,那么我们拱形屋顶就是从北京研究出来,然后在全国各地开始施工的,河北的拱形屋顶应该算是非常多的,而且在河北当地的施工厂家也是非常的多。

但是河北雪荷载非常大,特别是河北的北部,每年都会下十几公分的大雪。积雪不化如何克服拱形屋顶上不血压的问题,就显得尤为重要,那么波纹拱形屋顶在全化和半挂荷载作用下如何增强其结构呢?

本文杰达钢构的技术员苏长林先生就向大家讲解一下如何对拱形屋顶进行增,并且对比一下其增强结构结构的破坏模态。

1、增强前后结构的刚度

试验和分析表明:拱形波纹钢屋盖承受荷载后较大挠度主要出现在跨中和负弯距值最大处,其挠度最大位置依据荷载工况的不同而不同。本文利用Abaqus强大的后处理功能,绘制了12个模型在不同工况下的跨中最大竖向位移绘制了位移-荷载曲线,形象地反映了不同模型不同工况在增强方案前后其挠度和刚度的显著变化。

图7为30m跨,矢跨比为0.2的波纹拱在全跨和半跨荷载下跨中处的位移-荷载曲线,从图7可以发现,在相同全跨或半跨荷载作用下,增强后波纹拱的跨中竖向位移总是小于原波纹拱跨中竖向位移的。在全跨荷载作用下,原波纹拱达到极限承载力1.04KN/m㎡时跨中的竖向位移为590mm,而增强方案在相同全跨荷载作用下跨中竖向位移仅为110mm,减小为原结构的19%;在半跨荷载作用下,原波纹拱达到极限承载力0.63KN/m2时跨中的竖向位移为312mm,而增强方案在相同全跨荷载作用下跨中竖向位移仅为160mm,减小为原结构的51%。因此,增强方案不仅显著提高了结构的极限承载力,而且在相同荷载作用下,结构的挠度大大减小,增强了结构的整体刚度。其它跨度、矢跨比在不同工况下的计算结果与图7类似,为节约篇幅没有一一列出。

图8-1 全跨荷载作用下结构破坏模态.png

30m-0.2模型增强前后在全跨和半跨荷载作用下跨中竖向位移-荷载曲线

图8-2 增强后全跨荷载作用下结构破坏模态.png

2、增强前后拱形屋顶结构的破坏模态

图8为30m跨矢跨比为0.2的波纹拱在全跨和半跨荷载作用下增强前后破坏模态的比较:

图8-3 半跨荷载作用下结构破坏模态.png

图8:30m-0.2波纹拱形屋顶在全跨和半跨荷载作用下增强前后结构破坏模态

由图8-1和8-2可知,在全跨荷载作用下,原波纹拱的变形是对称的,在跨中下陷,在两侧距支座1/6至1/4跨段向上突起,使其相应部位材料首先达到材料的屈服应力值而使结构发生整体失稳破坏;增强后的波纹拱变形仍然是对称的,但其跨中下陷和两侧上突幅度明显减小,且两侧上突跨段向跨中移动。

由图8-3和8-4可知,在半跨荷载作用下,原波纹拱的变形是非对称的,受荷载的半跨下陷,无荷载的半跨向上突出,且幅度都大于全跨荷载时的情况,其相应位移最大区段材料首先达到屈服应力值而使结构发生整体失稳破坏;增强后的波纹拱变形仍然是非对称的,但其受荷载半跨下陷和无荷载半跨上突的幅度明显减小,其位移最大区段均向跨中移动。

由图8各种情况的破坏模态可以看出,增强后的波纹拱由于受到拉索的拉力作用,使其最大竖向正、负位移明显减小,且最大位移区段均向跨中移动,因此,拉索有效地增强了结构的整体性,使得结构在全跨和半跨荷载作用下挠度大大减小。其它跨度、矢跨比在全跨和半跨荷载下增强前后的破坏模态与图8相似,为节约篇幅没有一一列出。

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