風(fēng)荷載作用下門(mén)式剛架相互作用研究.pdf

1、目前，門(mén)式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)建筑中。由于門(mén)式剛架輕型房屋結(jié)構(gòu)體系橫向剛度較小，風(fēng)荷載對(duì)門(mén)式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)帶來(lái)的破壞是不容忽視的?，F(xiàn)有的門(mén)式剛架的設(shè)計(jì)分析基本上是以平面剛架為主，在考慮抵抗風(fēng)荷載時(shí)，主要抗側(cè)移剛度由橫向門(mén)式剛架提供。檁條強(qiáng)度計(jì)算和穩(wěn)定性計(jì)算是按單根檁條計(jì)算不考慮剛架和屋面板對(duì)檁條的作用。但在實(shí)際情況中，門(mén)式剛架是通過(guò)墻梁、檁條、柱間支撐、屋面板、墻面板等把各榀剛架連系在一起，受荷載時(shí)，這些構(gòu)件存在相互作用，共同

2、抵抗外荷載，因此按平面剛架計(jì)算和按單根檁條計(jì)算與實(shí)際存在差異。因此，研究在風(fēng)荷載作用下輕鋼門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)各部分的相互作用十分必要。
　　本課題應(yīng)用通用有限元軟件ANSYS建立5種有限元模型，分別為:平面剛架模型、獨(dú)立的檁條模型、不考慮圍護(hù)結(jié)構(gòu)蒙皮效應(yīng)的空間骨架模型、按實(shí)際情況建立的整體模型以及考慮屋面板對(duì)檁條影響的屋蓋模型，探討了屋面板、檁托、隅撐等結(jié)構(gòu)的有限元模擬和等效方法。
　　進(jìn)一步利用日本東京工藝大學(xué)低矮建筑氣動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)

3、中雙坡屋面模型的風(fēng)洞時(shí)程數(shù)據(jù)，對(duì)平面剛架模型、空間骨架模型和整體模型進(jìn)行平均風(fēng)荷載下的靜力分析，以及脈動(dòng)風(fēng)作用下的動(dòng)力時(shí)程分析，研究3種不同模型對(duì)平均風(fēng)響應(yīng)和風(fēng)致響應(yīng)極值的影響規(guī)律。通過(guò)對(duì)3種模型中主體剛架平均風(fēng)響應(yīng)和位移、應(yīng)力極值響應(yīng)的分析，得到次結(jié)構(gòu)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)主體剛架風(fēng)振響應(yīng)的影響。此外基于《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》和《門(mén)式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》規(guī)定的風(fēng)荷載分析次結(jié)構(gòu)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)主體剛架風(fēng)振響應(yīng)的影響，并和基于風(fēng)洞試驗(yàn)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行

4、對(duì)比。
　　利用風(fēng)洞試驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)檁條模型、空間骨架模型和屋蓋模型進(jìn)行平均風(fēng)荷載下的靜力分析以及脈動(dòng)風(fēng)作用下的動(dòng)力時(shí)程分析，分析3種模型對(duì)檁條平均風(fēng)響應(yīng)和風(fēng)致響應(yīng)極值的影響規(guī)律。通過(guò)對(duì)3種模型中屋面檁條平均風(fēng)響應(yīng)和位移、應(yīng)力極值響應(yīng)的分析，得到主體剛架、屋面板對(duì)屋面檁條風(fēng)振響應(yīng)的影響。基于《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》和《門(mén)式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》規(guī)定的風(fēng)荷載分析得到主體剛架、屋面板對(duì)屋面檁條風(fēng)振響應(yīng)的影響，并和基于風(fēng)洞試驗(yàn)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行