《4.3 《 单层板和》层合板性《能 ？ 4【.3.1  由于】增强材料《的类型、品种比【。较多除了《常规：的玻璃纤维》之外还有高强玻【璃纤维、碳纤维等】本规：范无法全部给出【相，应单：层板：的力学性《能值同时影响纤【维增强材料性—能的因素也非常多如！温度、湿度、—。铺层工艺、操作方法！等因此本规》范给出？了采用铺《层实测法来确—定单层板的》性能这样才能—真实：反映当时设计、【制造等条件下—的材料性《能 《     采】用铺层？计算法同时》又，选用玻璃《纤维增？。强材料时根据国外】经验则可引》用本规？范，表4.3.1—-1：～表4.3.1【-3中的数据进行设！计为了验证本规范】表，4.3.1-1【数据上海富晨化工】有限公司委托—有关单位进行了【试验结？果表明本规范表4】.3：.，1-：1中的？数据较保守只要采】用合格的铺》层材：料和按照通用要求的！工，艺进行制造是可【以满：足该最？低性能要求的同时在！本规范第8章中【对上述？数据：的测：试方法作了规定 】    】 玻璃纤维》增强塑料单层—板给定性《能值是在其纤—维(：或树脂)含量较为固！定时的值 — 4.3.】。。2  设计人员获】得层合板的力学性】能有两个方法第【一个方法《是在缺少实》测参：数或历史数据时可根！据层：合板理论采用铺层计！算法：即采：用表：4.3？.1-1单层板数据！进行铺层计算获取】。层合板的《。计，算参数但该方法的】设计数据《偏保守特别》是对于交叉缠绕制】品；第二个方法是采！用铺层实测法获【得，即进行相应的实验】验证并保证》。每个检测《项目：的试样在15件【以上：同时试验数据应采用！置信度？处理表4.3.2-！1中的检测》项目是采用本规范】进行设？计所需要《的基本参《。数其测？试方法在本规—范第8章中》均有规？定 ： 《     通常理】论，计算法的设》计数据接近于—实际铺层的力—学性：能当采用铺层—实测：。法进行单层板和【层合板性能的检【测取值？或验证？时本规范《按，照通用试验》数据处理方法采用t！分布单侧9》。7.5％《置信度临界值—这比EN 131】21320》08＋A1》2010标准—第7.8.3—条中系数《k的取？值数：据，相对保守《和安全表《2是t分布临界值与！k值的？比较 — 表2 t分布临！界值与k值 】 —。 Ⅰ 设备！设计：安，全系数与许用应变 ！ 【4，.3.3  设备力！。。学性能的设计安全】系数是依据目前【国内实际设计—。和工：程应用情况同时【参考了国外相关标】准而确定的公式中略！去了与运行周—期内压力、温度波动！相关的分项设计系数！。因为在允许的许【用应：。变水平内该值取1】.0：同时：对层合板《。长期性能的分项【设计：系数K4的取值【在本规？范表4.《。3.：7中进行《了简化 ！4.3.4  【本条详细《罗列了当采用—铺层计算法》和铺层实《测法确定材》料性能的《试验和验证》分项设计《系，数K：1取值时《对于层合板、—单层板？的试样条件、数据】处理方法等要—。求在：。分，项，设计系数K》1的取值中尚需注】意 》。 ：    (》。1)本？条第1款的》第1：、2项中产》品性能？。的历史数据主要指】认可的产品》检验：报告、产《品性能？测试报告等； 【 》  ：  (2)本条第】。1款：的第3、4》项，和第2款规定了在满！足相应条件下可以】采用5个试样—数据为？一组的简单试验来】检，测验证？层合板或单层板的】相关：性能和取值方—法，； 》 ，     (3)验！证数据？所用：的单层板为试验室】模拟制样而层合板则！分为试验室模—拟，制样和制造》厂按实际《设计铺？层加工成《设备、再从》设备上取样的两种】方法 ？ 》4.3.8  本】条第6款列出了【设备层合板的许用】剪切应？力计算公《式，而设备层合板—剪切：强度表征属面—内剪：切形式即《检测垂？直于层合板、沿厚度！方向：的剪切强度其—检测方法在现行国家！标，准纤维增强塑料冲压！式，剪切强度试验方【法G：。B／T 1450.！。2中已有规》定当无检《测值时根据》国内外使用》经验设备《层合：板的剪切强度取5】0 ！Ⅱ 管道的许用应】力与许用应变 】 4.3！.9  本》条第1款管道设【计指定值法要求所】。。有载荷？组，合的最大应》力要小于许用—应力其载荷》组合中？包，括内压？、外压、自重、支】架位移等《持续：载荷热膨胀》载荷、风、地震【、临时检修》等偶然？短时载荷但不包括】水压试验载荷水【压试验的压力为【设计压力的1.【。3倍且不进》。行应力校核 【 ？   ？  本条《第2款～第》4，款管：道，设，计长期？性能测试法的安全系！数，选取与其《他，一些国际《标准相？比较取值较》为，保守且？考，虑了失效包络线【。等问题 ！  ：  ：按照：本条采用的》指，定值法和长期性【。。能测试法在应用国际！通用的管《道应：力分析？软，件(：。如CAESAR【。 ，ⅡBENTL—Y A？UTOPIPE等)！时可以进行》如下处理即若—。采用：指定值？法则在？管，道应力分析软—件中可选择BS【 715《9-1？989标准若—采用长？期，性能：测试：法则在管道》应，力分析？。软件中？。可选择ISO— 1：4692-20【02：标，准 》 4？.3：。。.10  本条【。的指定值法规—定与BS 7—1，59-？1989的方法【A相当？在国际上其他标准中！如ISO《 ，。14692-20】02和ASM—E B31.3-】2，010对于缠绕【结构均只规》定了长期《性能测试法后者对在！本规范？第6：.1.11条—中管道层合》板的Ⅰ型和Ⅱ型铺层！结构分类规定了1】0倍安全《。系数：办法的要求》大致：相当于本《规范管？道许用？应变的指定值法按照！ASM？E B3《1.3-20—1，0规：定的相？。关，强度和模量参数计】算其许用应变约为】0.001》06～0《。.001《33的水平而且与应！用环境无关BS【 7159-19】89中的指定值法】。由于综合考虑了【温度和化《学腐蚀环《境，的影响而且应—变值在？0.0009～0】.0018之—。间比A？SM：E的办法科学而【且两个规范数—据相比B《S 7159-【1989《的数据并不很高【同，时该标？准，从1989年—版以来？一，直确认有效在国【际上的纤维增强【塑料管？道工程中《广泛应？用说明该取值—法是可？靠的 【   ？  本条第》5款：的规定是对于—多层缠绕《结构的应变限制主要！是因：为该结构具有各向异！性和拉剪耦合效应】等特点如《果设计者能对—该缠绕结构进行详细！的各向异性弹性【分析证明在载—。荷的联合作用下该层！合板结构的主应变和！剪切应？变均小于许用应变可！以采：用指定值法确—定的许用应》变否则应采用保【守的0.《0009《许用应？变数据各向异—性弹性分《析可：以参考复合材料力】学相关章《。节通常采取的流【程为 》     (】1，)计算？单层板正轴刚度矩】阵[：Q]；如无》实测数据《可，查本规范表》4.3.1-—2获取主向弹性模量！E1＝？280？。00N／(m—m·kg《／m2)查》。本规范表4.—。3，.1-3得v12】＝0.27v2【1＝0.075反】推计：算，横向：弹性模量 】     —(2)计算对于缠绕！角的单层板偏轴刚度！矩阵[Q]》；， ：     】(3)计算层合板的！刚度矩阵[》。A，]和柔度《矩阵[a]； 】 《    (4)代入！。载荷计算《。出偏轴应变并转换为！主轴应变并做—计算判定 】     通常】管道缠？绕为±θ《角的交叉《缠绕结构属于反【对称角铺《。设层合？板将会产生》剪切弯曲耦合—。及拉压？扭曲耦合但这—些耦合的程》度随层数的增—加按1／N的—比例减小《当±：θ，角的：交叉缠绕结构的【层数≥4时可以近】似认为这《些耦合效应消失可】以，简化：将耦合矩阵[—B]设为0 】 4.3—.11？  ：本，条对于确定》管道许用应变的长期！性能测试法作了规】定其试验方》法在现行国》家，标准玻璃《纤维增强塑料夹砂】管GB／T 2【1238-》。2007《。。附，录B中有规定本条将！持续：和偶然作《。用载荷以及热膨【胀载荷分别作了对】应许用？值，的处理符合地上管线！受力分析的特点在长！期性能测试》法中：对于式(《4.3.11)【中，设计安全系数的【规，定在国外《标准BS 715】9-1989中【为1.3ISO【 14692—。-，20：02中为1.5A】SME？ B31.》3，-2010中为2】.0该系数的不同取！值与各标准的应【。。力计算和安全—判定有关 — ：  ？   (《1)B？S， 7159-19】89中的应力计算】均为持续载荷—未考虑短时作用载荷！对应设计压力载荷】下的系数为1.3 ！。 》    (2)I】SO 14692-！。20：02中？要考虑偶《然短时？作，用载：荷其中包括水压【试验载荷1.5倍设！计压力若按》此载荷计算反推对】应设计压力载荷下的！系，数应为1.5×1.！5／1.33＝1】.，69 《。  》   (《3)ASME B】31.3-2010！规定了考虑》偶然短时作》用载荷在计算中予】以计及但1.5【倍设计压《力，的水压？试验载荷不需要再进！行应：力计算校核如果将1！.5倍？的水压试验载荷做应！力计算相当于设计压！力载荷下的》系数为2.0／【1.5＝1.—33 ？ 《     因此本规！范确定采用》的长期性《能测试法和设计安】全系数？与ISO 146】92-2002【相当不仅相对—安，全而且概念清晰【同时该标准》。也在国际纤维增强塑！料管道？。。的设计计算中—大量采用利于国【际交流 》  》   在式(4【.，3.1？。1)：、式(4.3.12！)和式(4》.，3.14-2)中均！涉及：“设计寿《命”概念设计寿【命与许用应变—、，设计安全《系数：、选用材《料、成型工艺—、使：。。用工况、维护保【养等很多因素相关依！据目前的综合—技术水？平很：。难给出一个统一的设！计使用年限当有成】熟使用业绩及案例采！用相同材料和制作】工艺制造相同产品时！。其设计使用寿命可】参考原有业绩或【案例的寿命；在设】计，工况、材《料和制作工》艺相同的《情况：下通过加大》设计安全系数降【低许用应变可一定程！度上：延长设备或管道【的使用？寿命；通过长期【性能试验模拟使用工！况进行加速老化试】验根据试验》。结果采用长》期性能测试》法来推导设》备或管道的预期使用！寿，命；本规范采—用设计安全系—。数法设计的设备和】采用指定值》法设计？。的管道？与相关国《外先进标准一—样均无法给出有依】据的设计《寿命只是当采—。。用，该方法进行设计和】选材时可得到一【个虽不明《。。确但相？关方均可接受—的潜在预期使用周期！ ：。 4.3.1！4  ？本条描述了确定简】化失效？包络线的过》程管道？的轴向和环向应【力计算值应落—在简化失《效包络线内表明【设计是安全》的 ？