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雙拱形空間堆焊耐磨板結構是應用大跨度空間結構設計理念并結合仿生學而提出的一種新型結構,該結構具有剛度大、用鋼量省、傳力路徑明確及節(jié)點設計簡單等優(yōu)點。

計算表明比普通的閘門結構節(jié)省了約30%的用鋼量。本公司就基于已建的雙拱鋼管閘門對雙拱結構進行了研究。首先就這種結構的淵源進行探討,介紹了雙拱空間結構的概念是如何提出的,與傳統(tǒng)的實腹梁以及普通桁架結構進行比較,體現(xiàn)出了雙拱結構的優(yōu)勢,并介紹了雙拱形空間鋼管結構在擋潮泄洪閘門中的應用情況。

之后對雙拱結構的參數及形狀進行了優(yōu)化,包括布置榀數、雙拱的線型及雙拱的厚跨比等,考慮荷載、端跨比、跨度及弦桿等因素的影響。同時根據優(yōu)化的結果,制定了可查詢的設計表格,給設計人員提供了初步設計的依據。進一步將堆焊耐磨板雙拱結構引入到平板閘門與人字閘門的設計中,并對應用時的參數進行了分析。鋼管結構由于其獨特的優(yōu)越性能被廣泛應用于空間結構中。

隨著多維數控切割技術和鋼管結構專用設計軟件的發(fā)展,鋼管構件之間的連接越來越多地采用相貫節(jié)點型式。堆焊耐磨板在空間結構中的應用越發(fā)廣泛。相貫節(jié)點在荷載作用下,支管與主管的相貫連接面發(fā)生局部變形,從而引起相對位移和轉動,無論在彈性或彈塑性階段都表現(xiàn)出不同于鉸接也不同于剛接的特性,這種節(jié)點的半剛特性對雙金屬耐磨板結構的受力、變形及整體穩(wěn)定性都有顯著的影響。