无缝铝管最近,世界许多国家越来越多地采用钢结构空间网架。但由于多种原因,用铝合金管作空间网架的构筑物却寥若晨星。日本最近在爱知县丰田省的一家自然公园内建成的观赏温室,其结构材料就采用了铝合金管,形成半圆顶式空间网架。不仅外表美观、坚固耐用,而且轻便、易安装施工,有许多钢结构空间网架难以达到的优越性。该观赏温室建筑面积为1305m~2,为日本首次采用铝合金管空间网架工程。

无缝铝管以规格为50.8mm×0.889mm(管材外径×管材壁厚)的高性能薄壁6061-T4铝合金管为对象,采用单因素实验分析和基于全过程三维有限元模拟的正交方法,获得多个弯曲成形参数对6061-T4薄壁铝合金管数控弯管回弹的影响。结果表明:1)弯管回弹角随弯曲角度的增大而总体呈线性增大;2)影响弯管回弹的显著性因素从高到低排列为:芯棒管材间隙,弯曲半径,压模管材摩擦,防皱块管材间隙,压模管材间隙,助推速度,芯模管材摩擦和芯球个数;3)显著性成形参数对回弹的影响规律与不锈钢和钛合金相似:回弹角随弯曲速度、芯棒管材间隙、相对弯曲半径、防皱模管材间隙、压力模摩擦系数、压力模相对助推速度的增大而增大,随芯棒伸出量、芯球个数和芯棒摩擦系数的增大而减小。

尽管还有许多不尽人意之处,但不失为日本的得意之作。现仅将其主要结构加以介绍。一、无缝铝管以等边三角形构件为基础的单层薄片罩面在半圆形屋面上所采用的空间网架形态有φ25m×9.5m的大温室和φ15m×6.2m中温室两种,均为铝合金结构的半球形空间网架。作为这两种基本构件的铝合金管,用某种套管式的东西连接在柄轴上,以φ78×4和φ50×2.5两种无缝铝管为桁架弦杆,形成以等边三角形部件为基础构成的单层穹顶立体桁架。