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)簡單、重量輕、施工工期短、造型美觀和經(jīng)濟效果好等優(yōu)點，已被廣泛應(yīng)用。該種房屋的外圍護結(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，我國在對門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，只考慮結(jié)構(gòu)主體的整體受力，忽略結(jié)構(gòu)中實際存在的蒙皮效應(yīng)，不僅不符合結(jié)構(gòu)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(yán)重的安全事故?；诖耍疚膶﹂T式剛架輕型房屋鋼結(jié)

2、構(gòu)中的蒙皮效應(yīng)展開研究。
　　本文通過閱讀大量國內(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。對一輕鋼結(jié)構(gòu)蒙皮效應(yīng)試驗?zāi)Ｐ瓦M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(jié)構(gòu)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(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，同時提高了結(jié)構(gòu)整體承載力，從而使得原支撐桿件對結(jié)構(gòu)的作用變小，但振型變得復(fù)雜。通過對設(shè)計時考慮蒙皮效應(yīng)和不考慮蒙皮效應(yīng)時的用鋼量進行比較分析，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(jié)構(gòu)中蒙皮效應(yīng)的影響，結(jié)果表明:①、在結(jié)構(gòu)允許長細比以內(nèi)，結(jié)構(gòu)中蒙皮效應(yīng)使得在一定范圍內(nèi)改變剛架長細比，對結(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、隨著蒙皮開洞率的增加，蒙皮效