， 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》 1312132】00：8＋A12010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K1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？GB／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50 》 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《CA：。ESAR ⅡBE】N，TL：Y ：AUTOPIP【E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 7159【-，1989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IS《O 1469—。2，-200《2标：准 ： ： 4.3.1】0  本条的指【。定值法规《定，与，BS： 7159-—1989的方—法，A相当在国际上其】他标准中《如ISO 》1，46：92-20》02和A《SME B31.3！-2010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，10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ASME —B31？.3-？201？0规定？的相关强《度和模量参数计【算其许用应》变约为？0.：。00106～0【.0013》。3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，.0：009～《0.0018之【间比A？SME的办法—科学而且两》个规范数据相比【B，。S 7？1，59-1989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0.0】009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＝《28000N／【(m：m·k？g／m2)查本规范！。表4.？3.1-3得v12！＝，0，.27？v21＝0.0【7，5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！1238-200】7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》(，。4.3.1》1)中设计安全系数！的规定在国外标准B！S 7159-19！89中？为1：.3I？SO 1469【2-：20：0，2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)BS【 7：。159-1989】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【)IS？O ：1，469？2-：200？2，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？。)AS？ME B3》1.3-《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 1】4，692-2002】。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.】11)、《式(4.3.1【2，)和式(4.3.1！。4-2)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 】 《 ，4.3.14—  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 ？ ，