轻钢门式刚架风致极限承载力的非线性分析

摘要

为研究按现有规范设计建造的轻钢门式刚架工业厂房的风致极限承载力与风致安全性问题,以浙江沿海某既有双坡屋面轻钢厂房为例,分别按风洞模型试验数据、我国建筑结构荷载规范、门式刚架轻型房屋钢结构技术规程和美国ASCE 7-05标准取用风荷载,采用精细的板壳有限元方法对厂房中的不利刚架进行了考虑弹塑性和大变形的非线性极限分析,获得了刚架在不同工况下的抗风承载力冗余系数和达到极限状态时的风致破坏模式。结果表明,该刚架虽满足风洞试验和我国相关规范风荷载的抗风承载力要求,但考虑初始缺陷时的抗风安全冗余度偏低,若对比美国标准则不满足其抗风要求;当存在初始缺陷时,刚架的破坏模式呈现迎风梁柱节点处的局部屈曲模式,而完善刚架则表现为同一节点处的材料屈服模式。