波形鋼腹板支架拱結構的局部穩定性能

摘要：針對一種新型煤礦巷道波形鋼腹板支架拱結構,首先設計了六榀半圓拱形支架的局部穩定性能試驗,研究不同翼緣寬厚比、腹板高厚比對波形鋼腹板工形截面拱結構的局部穩定性能的影響;然后采用有限元軟件ANSYS計算分析試驗支架的局部屈曲性能,并與試驗結果進行對比;最后進行了支架拱結構彈塑性局部屈曲分析.結果表明:翼緣寬厚比減小,構件的局部穩定承載力提高顯著,當翼緣局部失穩后會導致構件整體變形加大,繼而導致構件的整體失穩;腹板高厚比增大,其局部穩定承載力也隨之增大,當腹板局部失穩時,會帶動翼緣發生局部失穩,從而導致變形過大,加快構件的整體失穩;支架試驗結果與有限元結果吻合良好,驗證了有限元模型的正確性;適當增大腹板高度及厚度、翼緣寬度或厚度時均可提高腹板的局部穩定承載力,隨著圓心角的增大(矢跨比增大),構件的翼緣局部穩定承載力逐漸減小,圓心角對腹板局部穩定承載力影響較小.