拱型波紋鋼屋蓋結(jié)構(gòu)在我國得到了廣泛應(yīng)用，但其使用和施工中卻存在一些坍塌事故。對(duì)于這種結(jié)構(gòu)的工作性質(zhì)、破壞機(jī)理以及特殊荷載下的受力性能等關(guān)鍵技術(shù)問題，目前國內(nèi)研究還不夠深入。雖然已進(jìn)行了試驗(yàn)研究和理論分析，并制定了金屬拱型波紋屋蓋技術(shù)規(guī)程，但系統(tǒng)研究相對(duì)較少。

問題總結(jié)

1. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算方法不合理

我國尚缺乏完整的設(shè)計(jì)計(jì)算方法，承接工程單位借助國外軟件并結(jié)合我國鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)。然而，國外計(jì)算機(jī)軟件基于平面拱理論進(jìn)行設(shè)計(jì)，假設(shè)整個(gè)結(jié)構(gòu)縱向?qū)ΨQ，沿縱向取單位長(zhǎng)度，并按照平面拱進(jìn)行剛度計(jì)算。對(duì)于結(jié)構(gòu)的局部穩(wěn)定問題，一些軟件未予考慮，而另一些軟件則通過有效寬度進(jìn)行考慮。這種設(shè)計(jì)方法模型簡(jiǎn)單、計(jì)算簡(jiǎn)捷，但在遇到特殊荷載如大雪、大風(fēng)時(shí)，結(jié)構(gòu)可能發(fā)生破壞。

2. 結(jié)構(gòu)中存在的波紋問題

結(jié)構(gòu)的肋板和殼板上均壓有細(xì)小的橫向波紋，這等于將直槽板壓成折板。波紋的存在對(duì)結(jié)構(gòu)極限承載力起到不可忽視的削弱作用，在設(shè)計(jì)時(shí)需要充分考慮。

3. 腹板寬厚比超標(biāo)

結(jié)構(gòu)腹板寬厚比遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出規(guī)范要求，而且僅通過有效寬度來考慮局部穩(wěn)定性，忽略了腹板上波紋對(duì)截面應(yīng)力分布的影響。

4. 波紋對(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響

波紋對(duì)拱形波紋鋼屋蓋結(jié)構(gòu)板組的穩(wěn)定承載能力有很大影響，因此在計(jì)算中必須考慮波紋對(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響。

5. 施工質(zhì)量存在缺陷

拱板之間的咬合不夠牢固，屋蓋未形成緊密的整體空間結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致超載部位發(fā)生扭曲，進(jìn)而導(dǎo)致整體破壞。通過事故調(diào)查發(fā)現(xiàn)，屋面咬合的接口容易撕裂，說明其連接不夠牢固，影響了屋蓋的整體性。

改進(jìn)方向

針對(duì)以上問題，需要進(jìn)行如下改進(jìn)：

1. 加強(qiáng)研究：深入研究拱型波紋鋼屋蓋結(jié)構(gòu)的工作性質(zhì)、破壞機(jī)理以及特殊荷載下的受力性能等關(guān)鍵技術(shù)問題，為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算方法提供科學(xué)依據(jù)。

2. 完善規(guī)程：制定更完善的金屬拱型波紋屋蓋技術(shù)規(guī)程，提供詳細(xì)的設(shè)計(jì)計(jì)算表格，方便設(shè)計(jì)者進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用。

3. 波紋優(yōu)化設(shè)計(jì)：在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中考慮波紋對(duì)極限承載力的影響，優(yōu)化肋板和殼板的波紋形狀，提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

4. 施工質(zhì)量控制：加強(qiáng)施工過程中的質(zhì)量管理，確保拱板之間的咬合牢固，形成緊密的整體空間結(jié)構(gòu)，提高屋蓋的承載能力。

結(jié)論

拱型波紋鋼屋蓋結(jié)構(gòu)在使用和施工中存在諸多問題，需要加強(qiáng)研究并改進(jìn)設(shè)計(jì)方法、優(yōu)化波紋形狀、控制施工質(zhì)量。只有這樣，才能提高該結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性，確保其在各種荷載下的可靠應(yīng)用。