輕鋼屋面螺釘節(jié)點抗風性能研究.pdf

1、輕鋼屋面螺釘節(jié)點作為輕鋼房屋圍護結構的重要組成部分，由于其連接的板材輕質柔薄、連接相對薄弱等特點，對風荷載十分敏感。大量風災調研表明，輕鋼屋面螺釘節(jié)點易發(fā)生風致靜力及疲勞破壞，進而導致屋面系統(tǒng)的失效，造成重大經濟損失。然而目前國內對屋面螺釘節(jié)點抗風性能的研究十分有限，相關試驗和數值模擬工作開展較少，因此有必要對此類節(jié)點的風致破壞進行系統(tǒng)研究。本文以輕鋼屋面螺釘節(jié)點作為研究對象，基于數值模擬方法和試驗方法，分析其在風荷載作用下的靜力性能和

2、疲勞性能，并建立輕鋼屋面螺釘節(jié)點風致疲勞損傷評估方法。
　　本文主要研究內容如下:
　　(1)采用有限元分析軟件ABAQUS，建立非線性輕鋼屋面數值模型，進行屋面板的板厚、屈服強度和板型等參數對螺釘節(jié)點靜力抗風性能的影響分析;通過擬合參數分析結果，得到對應不同板型螺釘節(jié)點豎向抗風承載力計算公式，可供輕鋼屋面抗風設計參考。
　　(2)完成輕鋼屋面螺釘節(jié)點恒幅疲勞試驗，觀察不同等級循環(huán)荷載作用下節(jié)點的疲勞裂紋擴展情況和位移

3、幅變化，分析節(jié)點疲勞破壞機理;并根據節(jié)點處的變形情況和裂紋起始、發(fā)展狀態(tài)將節(jié)點的疲勞破壞進行分類，明確破壞形式與循環(huán)荷載幅值的關系。試驗獲得的應變結果分析表明:應變時程曲線可以直觀有效地描述螺釘節(jié)點周圍區(qū)域的變形情況和裂紋擴展情況，反映節(jié)點區(qū)域的疲勞破壞過程。
　　(3)基于數理統(tǒng)計理論，完成螺釘節(jié)點恒幅循環(huán)荷載試驗所得疲勞壽命結果的回歸分析，擬合得到以節(jié)點的豎向反力S為強度指標的半對數疲勞壽命曲線，即反力-對數循環(huán)次數曲線S-l