臺風地區(qū)半剛性門式剛架可靠性分析.pdf

1、臺風是一種破壞性很強的猛烈風暴，直接受到臺風侵襲或影響的地區(qū)，往往會遭遇不同程度的災害，給人民生命安全和國民經濟帶來巨大損失。我國是西北太平洋（包括南海）熱帶風暴、臺風和強臺風登陸最多的國家，門式剛架輕型鋼結構在歷次臺風中頻繁遭遇破壞。
　　門式剛架是最常用的輕型鋼結構體系，廣泛應用于單層工業(yè)廠房和民用建筑中。門式剛架結構自重輕，地震作用一般不起控制作用，在臺風地區(qū)，風荷載往往起控制作用。
　　目前，在設計門式剛架時一般把梁

2、柱節(jié)點看作完全剛接。但是，國內外大量研究成果表明，在門式剛架結構中廣泛應用的梁柱端板連接節(jié)點應該是半剛性連接。完全剛接的設計假定可能會高估剛架的承載能力。
　　風荷載作用具有在時間、強度和空間的強隨機性，加上結構材料強度、設計和施工過程以及人為因素的影響，使得結構的性能在風荷載作用下會有很大的不確定性。為明確臺風地區(qū)門式剛架結構的實際生存能力，本文將可靠度理論應用于結構抗風設計中，進行抗風可靠性分析。本文圍繞上述問題，對臺風地區(qū)半

3、剛性門式剛架結構的可靠性進行了如下研究：
　　對福建省部分地區(qū)的臺風資料進行了統(tǒng)計和分析，驗證了臺風的概率分布，計算了風壓分布的參數，并進行了風壓的計算。
　　在對比了國內外端板連接的研究成果和設計規(guī)范規(guī)程的基礎上，采用轉動彈簧形式模擬半剛性梁柱連接節(jié)點，選取典型門式剛架結構作為研究對象建立有限元模型，應用ANSYS參數化語言（APDL），對不同節(jié)點轉動剛度的半剛性門式剛架進行了可靠性分析，采用蒙特卡洛法進行統(tǒng)計分析，得出了

4、結構可靠指標與節(jié)點轉動剛度之間的關系，并通過靈敏度分析總結了不同情況下影響結構可靠指標的主要因素及其影響程度。
　　基于結構體系可靠度理論，對半剛性門式剛架結構體系抗風可靠性進行了分析。
　　本文的分析結果表明，門式剛架結構的抗風可靠性受梁柱連接節(jié)點轉動剛度的影響較大。節(jié)點轉動剛度對門式剛架柱頂位移、結構穩(wěn)定承載力以及構件抗彎強度可靠性均有較大影響，按照完全剛性節(jié)點設計將會高估結構的可靠度，造成結構不安全。文章最后提出供實際