导　　师： 谢壮宁

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 金属屋面系统质量轻、柔度大、跨度大,对风荷载极为敏感,在工程应用中,风荷载是其主要考虑的荷载之一。随着我国经济、技术的发展,金属屋面系统因其质量轻、造型美观多样,适用于各种屋面形式等自身优点广泛应用于我国大跨空间结构围护系统中。但近年来,我国金属屋面系统被风掀的事故时有发生,严重影响了建筑物的使用功能,也造成了巨大的经济损失。针对金属屋面抗风承载力的系统研究具有重大意义。本文主要研究自攻螺钉型、直立锁边型两类屋面板的静态抗风承载力。通过试验与有限元建模两种方法研究这两类屋面板的抗风性能,其中自攻螺钉型屋面系统采用YX27-745型屋面板、直立锁边型屋面系统采用65/400型屋面板。具体研究内容和主要结论如下:(1)应用静态空气压力箱法进行试验,通过测量提取板面关键点的变形位移数据,获取两类板型在不同气压作用下屋面的变形规律和导致屋面破坏的极限承载力。(2)进行有限元建模分析计算屋面板在风压作用下的变形规律并与试验结果进行对比验证,论证有限元模型的合理性,同时分析数值模拟与试验差别的主要原因。在物理试验和数值模拟对比分析的基础上,对所研究的两类屋面开展了规模性的数值分析:(3)对于自攻螺钉型屋面板,研究两类缺陷对其抗风性能的影响;根据数值分析结果定义正常使用状态屋面板失效准则,并据此研究屋面板跨度、屋面板厚度、屋面板材料强度对其抗风性能的影响;通过对一千多组模型分析,拟合出该类板型正常使用状态下抗风承载力公式。(4)对于直立锁边型屋面板,使用ANSYS/LS-DYNA软件模拟实现了直立锁边型屋面锁边脱开破坏的全过程分析;根据模拟出的失效情形,定义此类屋面板正常使用状态下的失效准侧,并对有限元模型进行合理简化,依此研究屋面板跨度、屋

关 键 词： 金属屋面 风致破坏 空气压力箱试验 有限元分析 抗风承载力

领　　域： []