玻璃鋼結(jié)構(gòu)連接計算與設(shè)計

1、玻璃鋼結(jié)構(gòu)連接計算與設(shè)計概述 玻璃鋼具有產(chǎn)品整體成型的特點，因而應(yīng)盡可能地減少連接。但是，對于一個較復(fù)雜的或是由若干種材料組成的結(jié)構(gòu)物來說，工藝上往往不能做到這一點，而必須通過結(jié)構(gòu)元件的連接組合而成由于材料在連接部位的不連續(xù)，因此就會產(chǎn)生應(yīng)力集中如果連接問題處理不當(dāng)，就可能造成連接部位的局部破壞，而使整個結(jié)構(gòu)物失效因此，怎樣對玻璃鋼的接頭進(jìn)行設(shè)計，使其應(yīng)力分布合理，將是玻璃鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的一個關(guān)鍵玻璃鋼的連接通常有兩種方式，即機(jī)械連接和膠接膠接是采用膠接劑將被接材料粘結(jié)在一起機(jī)械連接是指鉚接、螺栓連接和銷釘連接等在連接設(shè)計中，采用膠接或機(jī)械連接，要根據(jù)具體使用技術(shù)條件確定。；一般對于玻璃鋼薄壁結(jié)構(gòu)

2、，要求耐腐蝕和密封性高的結(jié)構(gòu)應(yīng)采用膠接的方式；而對于那些壁厚較大、常拆卸的結(jié)構(gòu)，則應(yīng)采用機(jī)械連接膠接連接的主要優(yōu)點有：(1) 不會因開孔而減少承載斷面，在復(fù)合材料中，不會因纖維切斷而引起孔洞應(yīng)力集中；(2) 可減輕結(jié)構(gòu)物重量，外形較平整光滑，氣密性好；(3) 可以連接不同性質(zhì)的材料，并具有優(yōu)良的抗電化學(xué)腐蝕能力它主要缺點是：(1) 耐高溫性差；(2) 連接強(qiáng)度分散性大；(3) 不可拆卸械連接的主要優(yōu)點有：(1) 高溫、蠕變強(qiáng)度大，強(qiáng)度分散性??；(2) 抗剝離能力大；(3) 易于拆卸、組合、檢查機(jī)械連接的主要缺點是：(1) 開孔而產(chǎn)生較大應(yīng)力集中；(2) 接頭重量大，密封性差，不耐腐無論是膠接連

3、接還是機(jī)械連接，又都有許多種接頭形式膠接接頭大致歸納為單面搭接、雙面搭接、斜接和階梯形搭接四種，如圖411機(jī)械連接接頭主要有兩種，即搭接和對接，如圖412對膠接和機(jī)械連接接頭進(jìn)行應(yīng)力和變形分析時，均可以采用有限元法但是在工程設(shè)計中，為了縮短計算時間，減少計算費用，采用合適的解析公式進(jìn)行分析計算具有實際意義，且能夠滿足工程要求的精度因此，設(shè)計分析時應(yīng)盡量采用解析法連接設(shè)計可以采用接頭效率Je。作為衡量連接設(shè)計好壞的指標(biāo)，Je值高表明接頭設(shè)計較成功膠接連接計算分析膠接連接是采用粘結(jié)劑將被接件連在一起膠接接頭有幾種基本形式(見圖411)，接頭承載破壞時，也有幾種斷面型式：(1)膠層內(nèi)聚破壞，這是膠層受到剪切與剝離應(yīng)力的綜合結(jié)果；(2)被接材料的拉彎破壞，一般發(fā)生接頭搭接部位的兩端，該處彎曲應(yīng)力最大；(3)復(fù)合材料的層間破壞，當(dāng)復(fù)合材料層間粘結(jié)不好時，往往有層間破壞發(fā)生；(4)被接復(fù)合材料的縱向開裂，當(dāng)復(fù)合材料為單向布做成時，接頭有時會發(fā)生縱向開裂421單面搭接 1、不考慮接頭載荷偏心時的內(nèi)力計算如圖422所示接頭，上、下板的軸向彈性模量、泊松比、厚度分別Em，Vm，tm和E1，V1，t1；為粘結(jié)劑的彈性檳量、泊松比、厚度分別為Ea，Va，n；搭接長度為2C。