門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)中的蒙皮效應(yīng)研究.pdf

1、目前，門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、施工工期短、造型美觀和經(jīng)濟(jì)效果好等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用。該種房屋的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)通常為壓型鋼板，壓型鋼板的蒙皮效應(yīng)可以有效提高結(jié)構(gòu)整體剛度。然而現(xiàn)階段，由于技術(shù)上的原因，我國(guó)在對(duì)門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，只考慮結(jié)構(gòu)主體的整體受力，忽略結(jié)構(gòu)中實(shí)際存在的蒙皮效應(yīng)，不僅不符合結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力狀況，甚至可能會(huì)使得屋面壓型鋼板被扭曲甚至拉裂破壞，造成嚴(yán)重的安全事故?；诖耍疚膶?duì)門式剛架輕型房屋鋼結(jié)

2、構(gòu)中的蒙皮效應(yīng)展開(kāi)研究。
　　本文通過(guò)閱讀大量國(guó)內(nèi)外關(guān)于蒙皮效應(yīng)的研究成果，分析總結(jié)了門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)中，蒙皮效應(yīng)的作用機(jī)理，考慮蒙皮效應(yīng)的基本條件，受力蒙皮結(jié)構(gòu)的主要組成部件以及節(jié)點(diǎn)布置類型，蒙皮效應(yīng)分析的常用方法。分析總結(jié)了蒙皮效應(yīng)有限元理論的基本原理，重點(diǎn)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(gòu)件單元的單元方程。對(duì)一輕鋼結(jié)構(gòu)蒙皮效應(yīng)試驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行了有限元模擬分析，驗(yàn)證了本文有限元方法的有

3、效性。
　　以工程中常見(jiàn)的雙坡單跨門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)為實(shí)例，建立了四種情況下的四種模型，并進(jìn)行了彈性靜力計(jì)算和模態(tài)分析，通過(guò)比較分析不同模型中結(jié)構(gòu)的位移、內(nèi)力、周期（頻率）和振型情況，結(jié)果表明:門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)中的蒙皮效應(yīng)提高了結(jié)構(gòu)的抗側(cè)向剛度，使得結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布更加均勻、合理，同時(shí)提高了結(jié)構(gòu)整體承載力，從而使得原支撐桿件對(duì)結(jié)構(gòu)的作用變小，但振型變得復(fù)雜。通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)時(shí)考慮蒙皮效應(yīng)和不考慮蒙皮效應(yīng)時(shí)的用鋼量進(jìn)行比較分析，結(jié)果

4、表明:在相同性能下，門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)中的蒙皮效應(yīng)可以大大減小結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸和自重，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
　　以封閉式單跨門式剛架廠房為實(shí)例，分析了剛架柱長(zhǎng)細(xì)比、蒙皮板厚度及蒙皮開(kāi)洞對(duì)門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)中蒙皮效應(yīng)的影響，結(jié)果表明:①、在結(jié)構(gòu)允許長(zhǎng)細(xì)比以內(nèi)，結(jié)構(gòu)中蒙皮效應(yīng)使得在一定范圍內(nèi)改變剛架長(zhǎng)細(xì)比，對(duì)結(jié)構(gòu)側(cè)移的影響不大;②、蒙皮板厚的增加可以提高結(jié)構(gòu)抗側(cè)移能力并減小內(nèi)力，但幅度是有限的;③、隨著蒙皮開(kāi)洞率的增加，蒙皮效