水上玻璃钢滑道的结构强度分析
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收稿 ｝ ｛ 期 ：２ ０ １ ６ － ０ ６ — １ ４ 本 文 住 行还 ｆ 万 ｊ ｌ 作 者 简 介 ： 陈峭 （ １ ９ ８ ６ － ） ． 舛 ．＿ ｒ程 师 ， 主要 从 事 结 构 安 全 与 ｆ 叮靠 评 估 ＦＲＰ／ＣＭ ２ ０ｌ ６． Ｎｏ ．１ ２ 的 研 究
具的 Ａ径 为 ２ ４ ４ ０ ｍ ｍ 游客 人数 为 ６ ～ｌ ０人／ 次 、水
于ｆ 湿两 刚滑 道 ， 游 客乘 坐在筏 具 内沿 着滑 道 下滑 ． 伴随 着 人体瞬 『 ¨ Ｊ 超承 、 失 的刺 激体 验 ， 受 到游 客 的
肯睐 ， 具有广 阔 的 Ｉ 场 前 景 水 上 玻 璃 钢 滑 道 属 于
水上玻 璃 钢滑 道 作 为 水 上游 乐设 施 的一 种 ， 属
过程 后 ， 筏ｊ ｛ 连 同游 客进 入漂 流河 ， 结 束 伞部 滑行 过
程． 台的 高 度 为 １ ８ ． ６一 ｎ ， 最 大滑行速 度为 ｌ ４ ． ５ ・ １ ／ ｓ ， 滑 道全 长为 １ ３ ７ ｒ ｎ ， 最大转弯半径为 ５ ． ５ ｉ ｎ ， 筏
关键词 ：水上玻璃钢滑道 ；游 乐设施 ；有限元 ；结构分析
中图分类号 ： １ ＂ Ｂ ３ ３ ２ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ ０ ３ — ０ ９ ９ ９ （ ２ ０ １ ６ ） １ ２ — ０ ０ ８ ６ — ０ ４
ｌ 前
言
轨道 滑行 ， 经过 加速 、 冲坡 、 旋转 、 减速 等 丰 富的 滑行
规范 许采 ｊ ｝ Ｊ 合 的 分 析方 法 ， 对滑 道 本 体 的 结 构 安
全性 进行 评估
２ 设 备 概 况 及 滑 道 材 料 特 性
２ ． １ 设 备 概 况
本 史研究 的 水 ｌ ： 玻 璃 钢 滑道 全 系统 设 备 包括 ：
滑道 本体 、 支撑 结 构 、 专川筏具 、 出发 平 台 、 输送带 ， 以及 气动 系统 、 电控 系统 等 。水 上 玻 璃 钢 滑道 结 构 形式 如 １ 所 永 游 客 乘 坐 在 专用 的 筏具 内 ， 通 过 输送 带将 筏具 运 送 刮 ｝ ｛ Ｊ 发 平台， 筏 具 沿 着设 定 滑道
大板底部加 筋厚度滑 道 结 构 参数
Ｆ ｉ ｇ． ２ Ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕｒ ａ ｌ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ｏ ｆ ｇ ｌ ａ ｓ ｓ ｆ ｉ ｌ ， ｅｒ ｒ ｅ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ｄ ｐｌ ａ ｓ ｔ ｉ （ 。ｓ ｌ ｉ ｄ ｅ
２ ０ １ ６年 第 １ ２期
玻 璃 钢 ／复 合 材 料
８ ７
２ ． ２ 滑道材料特性
水上 玻璃 钢滑 道 的玻 璃 钢材料 是 以玻 璃纤 维 为
表１ 水上玻 璃钢 滑道校核段 参数及 编号
Ｔ ａ ｂ ｌ ｅ １ Ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ￣ ａ ｎ ｄ ｎ ｕ ｍｂ ｅ ｒ ｏ ｆ ａ ｓ ｓ ｉ ｆ ｂ ｅ ｒ ｒ ｅ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ｄ ｐ ｌ ａ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｌ ｉ ｄ ｅ
国家规 定的特 种 设 备 ， 必 须 确 保设 备 的 安 全性 。水
ｌ 玻 璃 钢滑道 结构 参数 如 图 ２所示 。
上玻 璃钢 滑道 主要 ｝ ｛ １ 水 Ｉ 玻璃 钢 滑道本 体 以 及钢结
构 支撑架 组成 玻璃 钢 足 以玻璃 纤 维 为增 强材 料 ，
以合 成树 脂 为旗 体 复 合 成 的材 料 ， 具 有 耐 水性 能 好、 湿态 强 发 商 等 特 点 ． 町广 泛 应 用 于 水 上游 乐 没 备。 同时 ， 玻璃 钢作 为 一种 各向异性 的工 程材 料 ， 存 结构 分 析 中要 与传 统 的符 向同性 材 料 别对 待 川 ． ． 对于 水上玻 璃 铡 滑道 这 类 水 上 游 乐设 备 ， 在 游 客 滑 行过 程 中 ， 速度 滑 道 曲率不断 变化 ， 滑 道本 体 的载
８ ６
水 上玻 璃 钢 滑道 的 结 构 强 度 分 忻
水 上 玻 璃 钢 滑 道 的 结 构 强 度 分 析
陈 鹏 ， 陈后 旺 ，凌 卫 亚 ，徐 建 平
（ 中 船 舶 科 学 研 究 ｔ Ｉ １ ，无 锡 ２ ． １ ４ ０ ８ ２ ）
摘 要 ：水上玻璃钢滑道 为水上游 乐设施 ， 属 于 国家规 定的特 种设备 ， 其 结构 的安 全性 直接影 响游 客的人 身安 全
增强材料 ， 以合成树脂为基体 ， 采用玻璃纤维正交铺
设 的方 法 制 作 而成 的 ， 其 中 内表 面 为 ０ ． ５ ～ ０ ． ８ ｍ ｍ
荷 也相应 变化 ， 这也增 『 Ｊ 【 】 Ｊ ， 结 构 分析 的 复 杂性 。本 文针 对 处于 没 汁阶段 的 型水 上 玻璃 钢 滑道 ， 依据
圈 １ 水 玻 璃 钢 滑 道 结 构 形式
｝ ’ ｉ ｇ．１ Ｓｈ ’ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ ｓ ｔ ＞ ｌ ｅ ｏ ｆ ｇ ｌ ａ ｓ ｓ ｉｂ ｆ ｅ ｒ ｒ ｅ ｉ ｎｆ ｉ ） ｒ （ 。 ｅ ｄ ｐ ｌ ａ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｌ ｉ ｄ ｅ
基 于
Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ有限元程序 ， 考虑水上玻璃钢滑道玻璃钢材料的各 向异性 ， 游客滑行过程 中速度 变化引起的载荷 波动以及设备安 装地
的极限环境栽荷 ， 对 水 上玻 璃 铜 滑道 的 力 学模 型进 行 结 构 分 忻 ， 并依 据 （ 、 １ Ｉ ｛ ８ ４ ０ ８ －２ ０ ０ ８ 游 乐设 施 安 全 规 范 对 分 析 结 果进 行 校核 该 方 法 为 优 化 水 上 游 乐设 施 的 设 计 、 提 高 结 构 的 安 全性 提 供 了理 论 依 据 和 参 考
具的 Ａ径 为 ２ ４ ４ ０ ｍ ｍ 游客 人数 为 ６ ～ｌ ０人／ 次 、水
于ｆ 湿两 刚滑 道 ， 游 客乘 坐在筏 具 内沿 着滑 道 下滑 ． 伴随 着 人体瞬 『 ¨ Ｊ 超承 、 失 的刺 激体 验 ， 受 到游 客 的
肯睐 ， 具有广 阔 的 Ｉ 场 前 景 水 上 玻 璃 钢 滑 道 属 于
水上玻 璃 钢滑 道 作 为 水 上游 乐设 施 的一 种 ， 属
过程 后 ， 筏ｊ ｛ 连 同游 客进 入漂 流河 ， 结 束 伞部 滑行 过
程． 台的 高 度 为 １ ８ ． ６一 ｎ ， 最 大滑行速 度为 ｌ ４ ． ５ ・ １ ／ ｓ ， 滑 道全 长为 １ ３ ７ ｒ ｎ ， 最大转弯半径为 ５ ． ５ ｉ ｎ ， 筏
关键词 ：水上玻璃钢滑道 ；游 乐设施 ；有限元 ；结构分析
中图分类号 ： １ ＂ Ｂ ３ ３ ２ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ ０ ３ — ０ ９ ９ ９ （ ２ ０ １ ６ ） １ ２ — ０ ０ ８ ６ — ０ ４
ｌ 前
言
轨道 滑行 ， 经过 加速 、 冲坡 、 旋转 、 减速 等 丰 富的 滑行
规范 许采 ｊ ｝ Ｊ 合 的 分 析方 法 ， 对滑 道 本 体 的 结 构 安
全性 进行 评估
２ 设 备 概 况 及 滑 道 材 料 特 性
２ ． １ 设 备 概 况
本 史研究 的 水 ｌ ： 玻 璃 钢 滑道 全 系统 设 备 包括 ：
滑道 本体 、 支撑 结 构 、 专川筏具 、 出发 平 台 、 输送带 ， 以及 气动 系统 、 电控 系统 等 。水 上 玻 璃 钢 滑道 结 构 形式 如 １ 所 永 游 客 乘 坐 在 专用 的 筏具 内 ， 通 过 输送 带将 筏具 运 送 刮 ｝ ｛ Ｊ 发 平台， 筏 具 沿 着设 定 滑道
大板底部加 筋厚度滑 道 结 构 参数
Ｆ ｉ ｇ． ２ Ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕｒ ａ ｌ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ｏ ｆ ｇ ｌ ａ ｓ ｓ ｆ ｉ ｌ ， ｅｒ ｒ ｅ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ｄ ｐｌ ａ ｓ ｔ ｉ （ 。ｓ ｌ ｉ ｄ ｅ
２ ０ １ ６年 第 １ ２期
玻 璃 钢 ／复 合 材 料
８ ７
２ ． ２ 滑道材料特性
水上 玻璃 钢滑 道 的玻 璃 钢材料 是 以玻 璃纤 维 为
表１ 水上玻 璃钢 滑道校核段 参数及 编号
Ｔ ａ ｂ ｌ ｅ １ Ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ￣ ａ ｎ ｄ ｎ ｕ ｍｂ ｅ ｒ ｏ ｆ ａ ｓ ｓ ｉ ｆ ｂ ｅ ｒ ｒ ｅ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ｄ ｐ ｌ ａ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｌ ｉ ｄ ｅ
国家规 定的特 种 设 备 ， 必 须 确 保设 备 的 安 全性 。水
ｌ 玻 璃 钢滑道 结构 参数 如 图 ２所示 。
上玻 璃钢 滑道 主要 ｝ ｛ １ 水 Ｉ 玻璃 钢 滑道本 体 以 及钢结
构 支撑架 组成 玻璃 钢 足 以玻璃 纤 维 为增 强材 料 ，
以合 成树 脂 为旗 体 复 合 成 的材 料 ， 具 有 耐 水性 能 好、 湿态 强 发 商 等 特 点 ． 町广 泛 应 用 于 水 上游 乐 没 备。 同时 ， 玻璃 钢作 为 一种 各向异性 的工 程材 料 ， 存 结构 分 析 中要 与传 统 的符 向同性 材 料 别对 待 川 ． ． 对于 水上玻 璃 铡 滑道 这 类 水 上 游 乐设 备 ， 在 游 客 滑 行过 程 中 ， 速度 滑 道 曲率不断 变化 ， 滑 道本 体 的载
８ ６
水 上玻 璃 钢 滑道 的 结 构 强 度 分 忻
水 上 玻 璃 钢 滑 道 的 结 构 强 度 分 析
陈 鹏 ， 陈后 旺 ，凌 卫 亚 ，徐 建 平
（ 中 船 舶 科 学 研 究 ｔ Ｉ １ ，无 锡 ２ ． １ ４ ０ ８ ２ ）
摘 要 ：水上玻璃钢滑道 为水上游 乐设施 ， 属 于 国家规 定的特 种设备 ， 其 结构 的安 全性 直接影 响游 客的人 身安 全
增强材料 ， 以合成树脂为基体 ， 采用玻璃纤维正交铺
设 的方 法 制 作 而成 的 ， 其 中 内表 面 为 ０ ． ５ ～ ０ ． ８ ｍ ｍ
荷 也相应 变化 ， 这也增 『 Ｊ 【 】 Ｊ ， 结 构 分析 的 复 杂性 。本 文针 对 处于 没 汁阶段 的 型水 上 玻璃 钢 滑道 ， 依据
圈 １ 水 玻 璃 钢 滑 道 结 构 形式
｝ ’ ｉ ｇ．１ Ｓｈ ’ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ ｓ ｔ ＞ ｌ ｅ ｏ ｆ ｇ ｌ ａ ｓ ｓ ｉｂ ｆ ｅ ｒ ｒ ｅ ｉ ｎｆ ｉ ） ｒ （ 。 ｅ ｄ ｐ ｌ ａ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｌ ｉ ｄ ｅ
基 于
Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ有限元程序 ， 考虑水上玻璃钢滑道玻璃钢材料的各 向异性 ， 游客滑行过程 中速度 变化引起的载荷 波动以及设备安 装地
的极限环境栽荷 ， 对 水 上玻 璃 铜 滑道 的 力 学模 型进 行 结 构 分 忻 ， 并依 据 （ 、 １ Ｉ ｛ ８ ４ ０ ８ －２ ０ ０ ８ 游 乐设 施 安 全 规 范 对 分 析 结 果进 行 校核 该 方 法 为 优 化 水 上 游 乐设 施 的 设 计 、 提 高 结 构 的 安 全性 提 供 了理 论 依 据 和 参 考