風(fēng)吸力下蒙皮支撐Z形檁條臨界荷載簡(jiǎn)化計(jì)算方法.pdf

1、檁條在實(shí)際應(yīng)用中總是受到屋面板對(duì)它的側(cè)向支撐和扭轉(zhuǎn)約束作用，即蒙皮支撐作用。工程設(shè)計(jì)時(shí)考慮蒙皮效應(yīng)能夠有效降低經(jīng)濟(jì)成本，但是目前我國(guó)相關(guān)規(guī)程給出的設(shè)計(jì)算法過(guò)于復(fù)雜，極大的降低了工程設(shè)計(jì)效率。
　　本文首先采用三種非線性有限元簡(jiǎn)化模型對(duì)兩個(gè)C形檁條試驗(yàn)算例進(jìn)行了模擬分析，把有限元模擬分析結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，以驗(yàn)證有限元模擬方法的可行性以及有限元簡(jiǎn)化模型的準(zhǔn)確性，并選取最合適進(jìn)行參數(shù)分析的有限元簡(jiǎn)化模型。在有限元模擬分析方法的可行

2、性得到驗(yàn)證的前提下，對(duì)考慮不同程度蒙皮效應(yīng)的400多個(gè)不同規(guī)格的冷彎薄壁型鋼Z形檁條在風(fēng)吸力下的內(nèi)力和變形進(jìn)行模擬分析，并計(jì)算檁條臨界荷載。
　　然后運(yùn)用控制變量法和無(wú)量綱法，討論了風(fēng)吸力作用下四種參數(shù)對(duì)蒙皮支撐Z形檁條臨界荷載的影響，四種參數(shù)分別為檁條腹板高厚比、檁條翼緣寬厚比、檁條側(cè)向長(zhǎng)細(xì)比、蒙皮對(duì)檁條的扭轉(zhuǎn)約束剛度。在參數(shù)分析的基礎(chǔ)上提出了考慮蒙皮支撐作用的Z形檁條在風(fēng)吸力作用下臨界荷載簡(jiǎn)化計(jì)算公式。把本文簡(jiǎn)化公式算法與《門

3、式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》計(jì)算方法進(jìn)行比較，兩種方法計(jì)算結(jié)果非常接近,且與有限元模擬分析結(jié)果相近，驗(yàn)證了本文風(fēng)吸力作用下蒙皮支撐Z形檁條臨界荷載簡(jiǎn)化計(jì)算公式的準(zhǔn)確性。
　　經(jīng)有限元模擬分析得到：蒙皮對(duì)檁條的扭轉(zhuǎn)約束剛度與檁條間距呈線性關(guān)系。按照扭轉(zhuǎn)約束試驗(yàn)建立2394個(gè)簡(jiǎn)化模型進(jìn)行計(jì)算，確定了自攻螺釘連接的63種壓型鋼板與19種Z形檁條分別以最大檁條間距和最小檁條間距組合時(shí)對(duì)應(yīng)的扭轉(zhuǎn)約束剛度值，整理完成扭轉(zhuǎn)約束剛度表，解決了簡(jiǎn)