大尺寸玻璃纤维矩形泳池三维结构设计

　　在民用休闲设施、小型水上运动场地以及临时储水工程场景中，矩形玻璃纤维水池的应用占比正逐年提升，这类产品凭借材质本身的耐腐特性与模块化安装优势，逐渐替代了传统混凝土浇筑、钢板焊接的同规格储水构筑物。本次设计的矩形水池主体采用玻璃纤维复合材料作为成型基材，整体为直角矩形敞口结构，池壁采用渐变厚度设计，靠近池底的位置壁厚做加厚处理，抵消满水状态下底部水压带来的侧向形变，池壁顶部做外翻卷边结构，既可以提升整体敞口边缘的结构刚度，避免搬运、安装过程中边缘出现分层开裂，也能作为后期安装泳池周边盖板、扶手的固定基座。从安装边界来看，该水池的外部轮廓尺寸为5000mm×15000mm，设计时预留了池体外侧150mm的安装操作空间，

　　现场施工时不需要额外制作复杂的内模板，只要将基础地面做找平处理、铺设20mm厚的细沙垫层即可直接落位安装，相比传统现浇水池能缩短七成以上的现场施工周期。池体的转角位置做了圆弧过渡处理，没有直角拼接的应力集中点，一方面能避免玻璃纤维铺层时在直角位置出现树脂堆积、纤维褶皱的工艺缺陷，另一方面也能消除使用过程中直角磕碰的安全隐患，同时减少池内水体流动的死角，降低后期清洁维护的工作量。在功能设计上，池体侧壁预留了标准的给排水接口安装位，位置距离池底300mm，可直接匹配常规循环水泵、过滤设备的管道口径，不需要现场二次开孔破坏玻璃纤维结构层；池底做了千分之三的坡度坡向排水口位置，方便放空池内水体时排尽积水，避免长期留存的积水滋生微生物、

　　浸泡池底材料。设计过程中重点校核了满水工况下的池壁挠度，通过在池壁外侧间隔1200mm设置一体化成型的加强筋，将满水状态下的池壁最大形变量控制在2mm以内，不需要额外加装外部钢支撑结构，保证池体外观整洁的同时也减少了现场安装的配件数量。玻璃纤维材质本身的密度远低于钢材与混凝土，整个池体的自重较轻，对于安装场地的地基承载力要求更低，甚至可以在屋顶、临时搭建的平台场地进行安装，适配更多元的使用场景，比如户外临时水上活动场地、民宿配套休闲泳池、小型经营性水上乐园的浅水区都可以直接选用。不同于现场拼接的拼装式泳池，该池体为整体成型结构，拼接缝数量为零，从根源上避免了接缝渗漏的问题，玻璃纤维表面做了胶衣层处理，表面光滑致密，

　　不容易附着水垢与污渍，日常清洁只需要用软质毛刷擦拭即可，不需要定期做防腐涂刷维护，长期使用的维护成本远低于钢制、混凝土材质的同规格水池。在建模过程中，对池壁的铺层结构做了分层建模处理，内层为食品级胶衣层、中间为多层玻璃纤维毡与树脂复合的结构层、外层为抗紫外线胶衣层，不同层的材料属性单独赋值，方便后续做有限元受力分析时精准模拟不同位置的受力状态，同时也能为后续的模具制作、生产成型提供准确的尺寸依据，避免生产过程中出现壁厚不均、转角位置缺料的问题。池体的外翻卷边位置预留了均匀分布的安装孔位，孔位内部做了预埋衬套处理，安装周边配套设施时直接用螺栓固定即可，不会因为螺栓紧固力造成玻璃纤维层开裂、分层。考虑到运输环节的限制，设计时将池体的脱模斜度控制在1度以内，既可以满足模具脱模的工艺要求，也不会因为斜度过大造成池体顶部与底部的尺寸差过大，影响现场拼接多组池体时的对齐精度。