（东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室， 南京 ２１００９６）

摘要： 铝合金蜂窝板作为典型的轻质高强材料已被广泛应用于航空航天领域。 由于大跨空间结构对自重特别敏感，为此将蜂窝板与单层铝合金网壳可靠连接，形成一种新型组合网壳，前期研究结果表明，该结构显著提高了单层铝合金网壳的整体刚度及稳定性。 为探究蜂窝板与铝合金杆之间共同工作的性能，以及该类组合结构的简化计算方法，设计制作了 ３ 组铝合金蜂窝板⁃杆组合网格结构试件开展承载力试验，并建立精细化有限元模型，进行了弹塑性分析，最后在理论分析的基础上提出了等效抗弯刚度及等效薄膜刚度的计算公式。

关键词： 铝合金蜂窝板； 单层铝合金网壳； 铝合金蜂窝板⁃杆组合网格； 弹塑性分析； 等效抗弯刚度； 等效薄膜刚度

中图分类号：ＴＵ３９１ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００２⁃８４８Ｘ（２０２２）１２⁃００３１⁃０５

ＤＯＩ：１０． １９７０１ ／ ｊ． ｊｚｊｇ． ２０２０１００４

Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ ｏｆ ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｌｌｏｙ ｈｏｎｅｙｃｏｍｂ ｐａｎｅｌ⁃ｂｅａｍ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｇｒｉｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ

ＷＡＮＧ Ｇａｎｇ， ＺＨＡＯ Ｃａｉｑｉ， ＧＵ Ｙｅ， ＭＡ Ｊｕｎ

（Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ ａｎｄ Ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ，

Ｓｏｕｔｈｅａｓｔ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００９６， Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｌｌｏｙ ｈｏｎｅｙｃｏｍｂ ｐａｎｅｌｓ ｗｅｒｅ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ａｅｒｏｓｐａｃｅ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ａｓ ａ ｔｙｐｉｃａｌ ｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔ ａｎｄ ｈｉｇｈ⁃ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｍａｔｅｒｉａｌ． Ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｌｏｎｇ⁃ｓｐａｎ ｓｐａｃｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｉｓ ｐａｒｔｉｃｕｌａｒｌｙ ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ｔｏ ｔｈｅ ｓｅｌｆ ｗｅｉｇｈｔ， ｔｈｅ ｈｏｎｅｙｃｏｍｂ ｐａｎｅｌ ｃａｎ ｂｅ ｒｅｌｉａｂｌｙ ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｔｏ ｓｉｎｇｌｅ⁃ｌａｙｅｒ ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｌｌｏｙ ｌａｔｔｉｃｅｄ ｓｈｅｌｌ ｔｏ ｆｏｒｍ ａ ｎｅｗ ｔｙｐｅ ｏｆ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｌａｔｔｉｃｅｄ ｓｈｅｌｌ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｐｒｅｖｉｏｕｓ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｉｍｐｒｏｖｅｓ ｔｈｅ ｏｖｅｒａｌｌ ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ ａｎｄ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｓｉｎｇｌｅ⁃ｌａｙｅｒ ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｌｌｏｙ ｌａｔｔｉｃｅｄ ｓｈｅｌｌ． Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｅｘｐｌｏｒｅ ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｊｏｉｎｔ ｗｏｒｋ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｈｏｎｅｙｃｏｍｂ ｐａｎｅｌ ａｎｄ ｔｈｅ ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｌｌｏｙ ｒｏｄ， ａｎｄ ｔｈｅ ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｔｈｉｓ ｋｉｎｄ ｏｆ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ， ｔｈｒｅｅ ｇｒｏｕｐｓ ｏｆ ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｌｌｏｙ ｈｏｎｅｙｃｏｍｂ ｐａｎｅｌ⁃ｂｅａｍ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｇｒｉｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｓｐｅｃｉｍｅｎｓ ｗｅｒｅ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ａｎｄ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｄ ｔｏ ｃａｒｒｙ ｏｕｔ ｔｈｅ ｂｅａｒｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ ｔｅｓｔ， ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｆｉｎｅｄ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｍｏｄｅｌ ｗａｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ｔｏ ｃａｒｒｙ ｏｕｔ ｔｈｅ ｅｌａｓｔｉｃ⁃ｐｌａｓｔｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ． Ｆｉｎａｌｌｙ， ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ， ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｆｏｒｍｕｌａｓ ｏｆ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｂｅｎｄｉｎｇ ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ ａｎｄ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ ｗｅｒｅ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｌｌｏｙ ｈｏｎｅｙｃｏｍｂ ｐａｎｅｌ； ｓｉｎｇｌｅ⁃ｌａｙｅｒ ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｌｌｏｙ ｌａｔｔｉｃｅｄ ｓｈｅｌｌ； ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｌｌｏｙ ｈｏｎｅｙｃｏｍｂ ｐａｎｅｌ⁃ｂｅａｍ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｇｒｉｄ； ｅｌａｓｔｉｃ⁃ｐｌａｓｔｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ； ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｂｅｎｄｉｎｇ ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ； ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ