臺(tái)風(fēng)地區(qū)半剛性門式剛架可靠性分析.pdf

1、臺(tái)風(fēng)是一種破壞性很強(qiáng)的猛烈風(fēng)暴，直接受到臺(tái)風(fēng)侵襲或影響的地區(qū)，往往會(huì)遭遇不同程度的災(zāi)害，給人民生命安全和國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來巨大損失。我國(guó)是西北太平洋（包括南海）熱帶風(fēng)暴、臺(tái)風(fēng)和強(qiáng)臺(tái)風(fēng)登陸最多的國(guó)家，門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)在歷次臺(tái)風(fēng)中頻繁遭遇破壞。
　　門式剛架是最常用的輕型鋼結(jié)構(gòu)體系，廣泛應(yīng)用于單層工業(yè)廠房和民用建筑中。門式剛架結(jié)構(gòu)自重輕，地震作用一般不起控制作用，在臺(tái)風(fēng)地區(qū)，風(fēng)荷載往往起控制作用。
　　目前，在設(shè)計(jì)門式剛架時(shí)一般把梁

2、柱節(jié)點(diǎn)看作完全剛接。但是，國(guó)內(nèi)外大量研究成果表明，在門式剛架結(jié)構(gòu)中廣泛應(yīng)用的梁柱端板連接節(jié)點(diǎn)應(yīng)該是半剛性連接。完全剛接的設(shè)計(jì)假定可能會(huì)高估剛架的承載能力。
　　風(fēng)荷載作用具有在時(shí)間、強(qiáng)度和空間的強(qiáng)隨機(jī)性，加上結(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度、設(shè)計(jì)和施工過程以及人為因素的影響，使得結(jié)構(gòu)的性能在風(fēng)荷載作用下會(huì)有很大的不確定性。為明確臺(tái)風(fēng)地區(qū)門式剛架結(jié)構(gòu)的實(shí)際生存能力，本文將可靠度理論應(yīng)用于結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計(jì)中，進(jìn)行抗風(fēng)可靠性分析。本文圍繞上述問題，對(duì)臺(tái)風(fēng)地區(qū)半

3、剛性門式剛架結(jié)構(gòu)的可靠性進(jìn)行了如下研究：
　　對(duì)福建省部分地區(qū)的臺(tái)風(fēng)資料進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)和分析，驗(yàn)證了臺(tái)風(fēng)的概率分布，計(jì)算了風(fēng)壓分布的參數(shù)，并進(jìn)行了風(fēng)壓的計(jì)算。
　　在對(duì)比了國(guó)內(nèi)外端板連接的研究成果和設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)程的基礎(chǔ)上，采用轉(zhuǎn)動(dòng)彈簧形式模擬半剛性梁柱連接節(jié)點(diǎn)，選取典型門式剛架結(jié)構(gòu)作為研究對(duì)象建立有限元模型，應(yīng)用ANSYS參數(shù)化語言（APDL），對(duì)不同節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)剛度的半剛性門式剛架進(jìn)行了可靠性分析，采用蒙特卡洛法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得出了

4、結(jié)構(gòu)可靠指標(biāo)與節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)剛度之間的關(guān)系，并通過靈敏度分析總結(jié)了不同情況下影響結(jié)構(gòu)可靠指標(biāo)的主要因素及其影響程度。
　　基于結(jié)構(gòu)體系可靠度理論，對(duì)半剛性門式剛架結(jié)構(gòu)體系抗風(fēng)可靠性進(jìn)行了分析。
　　本文的分析結(jié)果表明，門式剛架結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)可靠性受梁柱連接節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)剛度的影響較大。節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)剛度對(duì)門式剛架柱頂位移、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定承載力以及構(gòu)件抗彎強(qiáng)度可靠性均有較大影響，按照完全剛性節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)將會(huì)高估結(jié)構(gòu)的可靠度，造成結(jié)構(gòu)不安全。文章最后提出供實(shí)際