【摘要】：門(mén)式剛架廣泛應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑,風(fēng)災(zāi)事故頻發(fā)。現(xiàn)行門(mén)式剛架的抗風(fēng)設(shè)計(jì)以50年一遇基本風(fēng)壓為設(shè)計(jì)荷載,缺乏對(duì)罕遇強(qiáng)風(fēng)下門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)性能表現(xiàn)的評(píng)價(jià)。本課題采用ANSYS軟件建立精細(xì)化板殼有限元模型,對(duì)門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)進(jìn)行非線性靜力計(jì)算和非線性動(dòng)力瞬態(tài)計(jì)算,分析門(mén)式剛架抗風(fēng)極限承載力和風(fēng)致效應(yīng)。主要內(nèi)容和結(jié)論如下:(1)劃分門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)破壞等級(jí),包括輕微損傷、中等破壞、嚴(yán)重破壞、倒塌四個(gè)破壞程度,并對(duì)各等級(jí)相應(yīng)的結(jié)構(gòu)損傷狀態(tài)進(jìn)行描述。以剛度比為破壞等級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo),基于非線性靜力計(jì)算結(jié)果,得到中等破壞、嚴(yán)重破壞、倒塌界限剛度比分別為0.6、0.2、0.15。(2)基于以上破壞等級(jí)劃分,研究各破壞等級(jí)的靜力臨界承載力,結(jié)構(gòu)屈服后風(fēng)荷載承載力仍能較大提高。按照規(guī)范荷載設(shè)計(jì)的門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)具有較高的安全儲(chǔ)備,在5500年一遇強(qiáng)風(fēng)作用才會(huì)發(fā)生倒塌。各破壞等級(jí)界限狀態(tài)塑性應(yīng)變能占比呈現(xiàn)一定規(guī)律。(3)采用增量動(dòng)力分析法研究門(mén)式剛架彈塑性抗風(fēng)性能及風(fēng)荷載持時(shí)的影響。風(fēng)壓較小時(shí),水平位移平均風(fēng)響應(yīng)保持不變。風(fēng)壓較大時(shí),發(fā)生了塑性效應(yīng)累積,結(jié)構(gòu)準(zhǔn)靜態(tài)位移發(fā)生漂移,水平位移平均風(fēng)響應(yīng)增大。結(jié)構(gòu)進(jìn)入塑性后結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度迅速下降,500年一遇風(fēng)荷載下結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度退化嚴(yán)重,失去繼續(xù)承受荷載的能力。風(fēng)荷載持時(shí)較長(zhǎng)時(shí),隨著風(fēng)荷載作用時(shí)間的增加,結(jié)構(gòu)位移、塑性應(yīng)變能首先增長(zhǎng)較快,一定時(shí)間后增長(zhǎng)減慢。
【圖文】：

隨著結(jié)構(gòu)輕質(zhì)高強(qiáng)材料的使用，門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)往往自重較輕，導(dǎo)致其由風(fēng)荷載引起逡逑的結(jié)構(gòu)靜、動(dòng)力響應(yīng)在整個(gè)結(jié)構(gòu)反應(yīng)中所占比重較大，是一種典型的風(fēng)致敏感結(jié)構(gòu)。大逡逑量風(fēng)災(zāi)調(diào)研表明，門(mén)式剛架工業(yè)廠房是風(fēng)災(zāi)損害最為嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)形式之一。圖１－１為門(mén)逡逑式剛架在超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)山竹中整體倒塌。逡逑復(fù)雜的自然環(huán)境使我國(guó)成為風(fēng)致災(zāi)害最嚴(yán)重的國(guó)家［１］，造成了大量的生命財(cái)產(chǎn)損失。逡逑２００４年，第１４號(hào)臺(tái)風(fēng)“云娜”自浙江省溫嶺市登錄，造成７５６．２萬(wàn)平方米工業(yè)廠房遭逡逑到嚴(yán)重破壞，其中２７２．２萬(wàn)平方米工業(yè)廠房發(fā)生倒塌［義對(duì)臺(tái)州市受損的７８?jìng)�(gè)工業(yè)廠房逡逑進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，其中，３２個(gè)整體倒塌，２６個(gè)局部倒塌或受損［３］。２００８年，０８１４號(hào)臺(tái)風(fēng)“黑逡逑格比”登陸廣東省茂名市，輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房是風(fēng)災(zāi)中損壞嚴(yán)重的幾類(lèi)典型建（構(gòu)）筑物逡逑類(lèi)型之一。多處輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房和簡(jiǎn)易辦公廠房發(fā)生了嚴(yán)重的破壞，有的完全倒塌［４］。逡逑圖１－１輕鋼門(mén)式剛架廠房在臺(tái)風(fēng)山竹中整體倒塌逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１－１邋Ｌｉｇｈｔ邋ｓｔｅｅｌ邋ｇａｎｔｒｙ邋ｗｏｒｋｓｈｏｐ邋ｃｏｌｌａｐｓｅｄ邋ｉｎ邋ｓｕｐｅｒ邋ｔｙｐｈｏｏｎ邋ｍａｎｇｋｈｕｔ逡逑主體結(jié)構(gòu)是保證建筑整體性和安全性的關(guān)鍵，一旦主體結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞易引起建筑的逡逑整體倒塌

檁條提供了主要的面外支撐；隅撐則主要保證剛架梁下翼緣受壓部分的局部穩(wěn)定。屋面逡逑檁條間隔ｌｍ布置，墻面檁條間隔１．４ｍ布置；檁條所在位置處間隔設(shè)置隅撐，中間跨兩逡逑側(cè)布置，邊跨單側(cè)布置。風(fēng)向角、剛架編號(hào)及檁條、隅撐位置示意圖見(jiàn)圖２－１。逡逑剛架編號(hào)逡逑１邐２邐３邐４邐５邐６逡逑邐邐邐ｎ邐ｎ邐ｎ邋—ｖ－逡逑0。７邐0逡逑ｚ邐ｇ逡逑ｒ逡逑邐Ｘ逡逑邐ｉ邐ｉ邐ｉ邐ｉ邐ｉ逡逑？邐８０００邐１邐８０００邐１邐８０００邐１邐８０００邐１邐８０００逡逑＾邐４００００邐＾逡逑（ａ）廠房平面布置圖（單位：ｍｍ）逡逑６逡逑
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TU392.5

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2649501