轻型门式刚架结构的等效静力风荷载

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1、第４２卷第６期２０１４年６月同济大学学报（自然科学版）ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＴＯＮＧＪＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＮＡＴＵＲＡＬＳＣＩＥＮＣＥ）Ｖｏｌ．４２Ｎｏ．６Ｊｕｎ．２０１４文章编号：０２５３－３７４Ｘ（２０１４）０６－０８４４－０９ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０２５３－３７４ｘ．２０１４．０６．００４轻型门式刚架结构的等效静力风荷载李元齐１，景晓昆２（１．同济大学土木工程学院，上海２０００９２；２．河北工业大学土木工程学院，天津３００４０１）摘要：针对现行规范对轻型门式刚架结构风荷载的取值没有考虑脉动风荷载空间相关性的情况，分别采用

2、荷载响应相关法和国外风荷载规范求得门式刚架结构风荷载的分布和大小，基于与现行规范计算结果的对比分析，提出轻型门式刚架结构等效静力风荷载分布的估计方法．基于刚性模型同步测压风洞试验测得的门式体形模型表面风荷载时程数据，建立了轻型门式刚结构架有限元整体模型．通过按建议方法求出的风致响应与实际动力响应极值的对比，验证了建议的风荷载分布的合理性，计算结果表明采用该方法得到的风致响应更接近实际动力响应极值，且表达形式简洁，方便工程设计使用．关键词：轻型门式刚架结构；动力时程分析；荷载响应相关法；等效静力风荷载中图分类号：ＴＵ３９２．５文献标志码：ＡＥｑｕｉ

3、ｖａｌｅｎｔＳｔａｔｉｃＷｉｎｄＬｏａｄｏｎＬｉｇｈｔ－ｗｅｉｇｈｔＳｔｅｅｌＳｔｒｕｃｔｕｒｅｗｉｔｈＧａｂｌｅｄＦｒａｍｅｓＬＩＹｕａｎｑｉ１，ＪＩＮＧＸｉａｏｋｕｎ２（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｏｎｇｊｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００９２，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｅｂｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００４０１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｏｆｗｉｎｄｌｏａｄｏｎｌｉｇｈｔ－ｗｅｉｇｈｔｓ

4、ｔｅｅｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗｉｔｈｇａｂｌｅｄｆｒａｍｅｓｉｎｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｃｏｄｅｄｏｅｓｎ’ｔｉｎｖｏｌｖｅｔｈｅｓｐａｔｉａｌｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｏｆｆｌｕｃｔｕａｔｉｎｇｗｉｎｄｌｏａｄ．Ｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄｍａｇｎｉｔｕｄｅｏｆｗｉｎｄｌｏａｄｏｎｌｉｇｈｔ－ｗｅｉｇｈｔｓｔｅｅｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗｉｔｈｇａｂｌｅｄｆｒａｍｅｓａｒｅｏｂｔａｉｎｅｄｗｉｔｈｌｏａｄｒｅｓｐｏｎｓｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ（ＬＲＣ）ｍｅｔｈｏｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｗｉｎｄｌｏａｄｃｏｄｅｓａｎｄｓｔａｎ

5、ｄａｒｄｓ．Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｃｏｄｅ，ｔｈｅｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｏｆｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｓｔａｔｉｃｗｉｎｄｌｏａｄｏｎｌｉｇｈｔ－ｗｅｉｇｈｔｓｔｅｅｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗｉｔｈｇａｂｌｅｄｆｒａｍｅｓｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｂａｓｅｄｏｎｗｉｎｄｌｏａｄｔｉｍｅｓｅｒｉｅｓｏｂｔａｉｎｅｄｆｒｏｍｔｈｅｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｍｕｌｔｉ－ｐｒｅｓｓｕｒｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｎａｒｉｇｉｄｇａｂｌｅｒｏｏｆｂｕｉｌｄｉｎｇｍｏｄｅｌ，ａｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔ

6、ｍｏｄｅｌｆｏｒｌｉｇｈｔ－ｗｅｉｇｈｔｓｔｅｅｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗｉｔｈｇａｂｌｅｄｆｒａｍｅｓｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈｅｗｉｎｄｌｏａｄｅｆｆｅｃｔｓｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄａｒｅｍｕｃｈｃｌｏｓｅｒｔｏｔｈｅｅｘｔｒｅｍｅｖａｌｕｅｓｏｆｄｙｎａｍｉｃｔｉｍｅｈｉｓｔｏｒｙａｎａｌｙｓｉｓ，ａｎｄｔｈｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｉｓｃｏｎｃｉｓｅａｎｄｐｒａｃｔｉｃａｂｌｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌｉｇｈｔ－ｗｅｉｇｈｔｓｔｅｅｌｓｔｒｕｃｔｕｒ

7、ｅｗｉｔｈｇａｂｌｅｄｆｒａｍｅｓ；ｔｉｍｅｈｉｓｔｏｒｙａｎａｌｙｓｉｓ；ｌｏａｄｒｅｓｐｏｎｓｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ（ＬＲＣ）ｍｅｔｈｏｄ；ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｓｔａｔｉｃｗｉｎｄｌｏａｄ轻型门式刚架结构已广泛应用于工业和商业建筑中，但由于构件重量轻、相对薄柔，风荷载成为此类结构设计的重要荷载之一，乃至控制荷载．目前，现行规范《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》［１］ＣＥＣＳ１０２：２００２（以下称“《门规》”）对轻型门式刚架结构风荷载的取值采用的是阵风系数与平均风荷载乘积的形式，该方法虽简单明了，但用平均风荷载的分布表示等效静力风荷载，显然

8、没有考虑脉动风荷载的空间相关性，不能有效反映主体刚架在实际风压不均匀分布及脉动效应下的不利效应．因此如何得到合理的且便于工程设计使用的等