钢-聚氨酯夹层板稳定分析.pdf

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1、低温建筑技术2014年第1期(总第187期)钢一聚氨酯夹层板稳定分析张伟，单成林(华南理工大学土木与交通学院，广州510640)【摘要】分别建立了钢一聚氨酯夹层板和普通钢板的有限元模型，在边界条件、加载情况均相同的条件下进行有限元稳定分析，夹层板采用板一实体一板结构模拟，结果表明在相同条件下，夹层板比普通钢板的屈曲强度均有较大程度的提高。同时进行了保持一定条件不变，分别改变夹芯层厚度、面层钢板厚度模拟分析，结果表明在一定范围内，夹芯层厚度与钢面板厚度增大，夹层板的屈曲临界荷载值也随之增大。夹芯层的抗弯

2、刚度和横向剪切变形对板的影响不可忽略。【关键词】夹层板；稳定性能；有限元；屈曲荷载【中图分类号】TU392．4【文献标识码】A【文章编号】1001—6864(2014)01—0046—0FINITEELEMENTCALCULATIONANDSTRESSANALYSISOFSTEEL．PoLYURETHANESANDWICHPANELZHANGWei，SHANCheng—lin(SchoolofCivilEngi．andTransportation，SouthChinaUniv．ofTech．，Guan

3、gzhou510640，China)Abstract：Finiteelementmodelsofsteelpanelsandsteel—polyurethanesandwichpanelswereestab—lishedseparately．Thefiniteelementanalysiswasdoneunderthesameboundaryconditionsandapsameloading．andthesandwichpanelsweresimulatedwithshel1．solid．shell

4、structure．Theresultsturnedshowedthatthebucklingstrengthofsandwichpanelshavegreaterimprovementsthanthatofsteelplates．Atthesametime，otherSPSmodelsanalysiswereconductedwiththesamecertainconditionsbutchangedthethicknessofpolyurethanecorelayerandsteelfacepla

5、te，theresultsshowedthatwithinacertainrange，withtheincreasingofpolyurethanecorelayerplyandsteelfaceplateply，thebucklingcriticalloadincreases．Andtheeffectsofbendingrigidityandtransversesheardeformationofsandwichlayershouldnotbeneglected．Keywords：sandwichp

6、late；stabilityperformance；finiteelement；bucklingload当代桥梁中钢材已被广泛应用，钢桥与钢筋混凝经应用于LennoxvilleBridge，SehnwasserparkBridge，土桥梁的出现使桥梁的跨度得到一定的发展，但是传DoubleHullTankersBridge等桥梁¨。夹层板在桥统的钢桥却体现出了局限性，传统钢桥面抗疲劳性较梁中的应用飞速发展基于该结构与混凝土结构、传统差，纵横向加劲肋条数较密集，焊缝较多，焊缝处易出钢结构相比具有一些独有

7、的优良特性：①采用预现疲劳裂纹，这些裂纹严重影响了桥梁的安全与使用制装配工艺，降低了组装的难度，大大提高了生产效寿命，同时普通钢桥面板由于比较薄，刚度和稳定性率；②结构形式简单美观、抗疲劳性好，弹性体芯材充较差。IntelligentEngineering公司和Elastogran公司合满钢板之间的空腔，并与钢板牢固粘结，相当于工字作研制出SPS新型夹层板构件系统。SPS(sand—梁腹板的作用，对刚面板起连续支撑的作用，大大减wichplatesystem)芯材为PVC泡沫塑料或Pu，通常较少了纵横

8、肋的数量，减少了焊缝，提高了抗疲劳性；③多使用聚氨酯材料作为芯材，上下表层使用钢板，粘芯层弹性体起到了隔热、隔音作用，隔热、隔音效果合在一起形成钢一聚氨酯一钢三层夹层板结构。好，应用于桥梁有助于解决传统钢桥面板昼夜温差大早期SPS主要应用于船运、航天、军事等领域，近的问题；④弹性芯层减震性能好，由于弹性芯层具有些年来SPS已经在土木工程中开始应用，在桥梁工程足够的韧性与强度，在收到面板传来的类似碰撞、冲中已被用于新铺桥面板、桥面板的更换、桥面板的修击荷载