門式剛架輕型房屋鋼結構中的蒙皮效應研究.pdf

1、目前，門式剛架輕型房屋鋼結構因其結構簡單、重量輕、施工工期短、造型美觀和經濟效果好等優(yōu)點，已被廣泛應用。該種房屋的外圍護結構通常為壓型鋼板，壓型鋼板的蒙皮效應可以有效提高結構整體剛度。然而現階段，由于技術上的原因，我國在對門式剛架輕型房屋鋼結構的設計中，只考慮結構主體的整體受力，忽略結構中實際存在的蒙皮效應，不僅不符合結構的實際受力狀況，甚至可能會使得屋面壓型鋼板被扭曲甚至拉裂破壞，造成嚴重的安全事故。基于此，本文對門式剛架輕型房屋鋼結

2、構中的蒙皮效應展開研究。
　　本文通過閱讀大量國內外關于蒙皮效應的研究成果，分析總結了門式剛架輕型房屋鋼結構中，蒙皮效應的作用機理，考慮蒙皮效應的基本條件，受力蒙皮結構的主要組成部件以及節(jié)點布置類型，蒙皮效應分析的常用方法。分析總結了蒙皮效應有限元理論的基本原理，重點探討了蒙皮板單元中蒙皮板的等效和等效剪切模量的確定方法，連接件單元和剛架構件單元的單元方程。對一輕鋼結構蒙皮效應試驗模型進行了有限元模擬分析，驗證了本文有限元方法的有

3、效性。
　　以工程中常見的雙坡單跨門式剛架輕型房屋鋼結構為實例，建立了四種情況下的四種模型，并進行了彈性靜力計算和模態(tài)分析，通過比較分析不同模型中結構的位移、內力、周期（頻率）和振型情況，結果表明:門式剛架輕型房屋鋼結構中的蒙皮效應提高了結構的抗側向剛度，使得結構內力分布更加均勻、合理，同時提高了結構整體承載力，從而使得原支撐桿件對結構的作用變小，但振型變得復雜。通過對設計時考慮蒙皮效應和不考慮蒙皮效應時的用鋼量進行比較分析，結果

4、表明:在相同性能下，門式剛架輕型房屋鋼結構中的蒙皮效應可以大大減小結構構件截面尺寸和自重，具有較高的經濟價值。
　　以封閉式單跨門式剛架廠房為實例，分析了剛架柱長細比、蒙皮板厚度及蒙皮開洞對門式剛架輕型房屋鋼結構中蒙皮效應的影響，結果表明:①、在結構允許長細比以內，結構中蒙皮效應使得在一定范圍內改變剛架長細比，對結構側移的影響不大;②、蒙皮板厚的增加可以提高結構抗側移能力并減小內力，但幅度是有限的;③、隨著蒙皮開洞率的增加，蒙皮效