轻型门式刚架结构的破坏形态及分析

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1、万方数据低温建筑技术20呕年第2期(总第l笠期)轻型门式刚架结构的破坏形态及分析贾连光，石福生，阎磊(沈阳建筑大学土木工程学院．沈阳”01∞)【摘要】针对某一大型门式刚架厂房，在恒载和风载不变的情况下，不断加大雪荷载，采用ANSYS有限元软件模拟分析了门式刚架的位移情况。通过模拟分析，将不同大小的雪荷载与恒载和风载进行工况组合，发现当雪荷载达到6．4lcN，m时，门式刚架的柱顶位移超过门式刚架结构规范规定的柱顶最大位移。本文最后对门式刚架结构在暴风雪灾害中可能的破坏原因进行了分析，同时提出了处理方法。I关键词】轻钢结构；门式刚

2、架；破坏形态；计算假定【中图分类号】’rU392．5【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2008)02—0046—03“睽江RUClloNANAI朋IsOFAUGHTPoR．rALⅪGm趼RUCll瓜EUI虹IERoVERIDADm“柚一gu锄g，sHIFu—sIIeng，YAN场(sch础ofCi、riIE画neerillg，ShenyarIgJi锄zIluuIlive玛it)，，Shenyang110168，Chim)Abs缸act：Thisarticleusest11eANSlY，sfiniteelement

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4、把戗ceedst11e咖xi咖Im、礼estatediIltllestan捌．Simultanec嚏lsly，t}lepos8iblerea鲫lresultin只ind．妯唧w够al∞analyzedinthesrlow—sto肋，andt}le枷onaIi刎onproposal蚰dthematte玛tobetakeniIlt0considerationwafepmposed．Keyw训s：li曲tsk爿g咖ctuI℃；呻lri舀d如me；destmcti∞shape；唧u诅tionh)rpothesis200r7年3月4—5

5、日，辽宁省遭遇自1951年有完整气象资料显示以来最强暴风雪袭击。由于当时气温较低，风力较大，暴雪在落下来后迅速冻结，并造成局部区域积雪过多。恶劣的气候不允许人对屋盖上的积雪进行及时的处理，最终由于局部雪荷载大大超过设计值，而导致厂房的局部坍塌，从而带动厂房的整体失稳。暴风雪过后，辽宁省部分工业企业厂房受到不同程度的损毁，给经济造成了巨大的损失。为此笔者针对此次天灾，分析了大量厂房的破坏形态，并通过有限元软件蛔s对某一大型厂房进行了模拟分析，对破坏形态进行了分析，同时提出合理化的建议，为以后的实际工程提供参考。‘1轻型门式刚架结

6、构不同的破坏形态钢材具有高强、质轻、力学性能良好的优点，是制造结构物的一种极好的建筑材料。钢结构与在建结构中应用广泛的混凝土结构相比，对于充任相同受力功能的构件，具有截面轮廓尺寸小、构件细长和板件柔薄的特点。对于因受压、受弯和受剪等存在受压区的构件或板件，如果技术上处理不当可能使钢结构出现整体失稳或局部失稳。失稳前结构物的变形可能很微小，突然失稳使结构物的几何形状急剧改变而导致结构物完全丧失抵抗能力，以至整体塌落。此次雪灾中辽宁省的大部分厂房出现了屋面倒塌、梁柱倒塌、边柱扭转失稳、龙骨破坏、上弦连接处破坏、下弦开裂、压型钢板破

7、坏、支撑破坏、檩条破坏、边柱脚破坏等不同形态、不同程度的破坏。2门式刚架建模分析2．1工程概况厂房为无吊车厂房，全钢结构框架，建筑全长288m。柱距9m，跨度126m，厂房高度14m，檐口高度llm。结构布置：本工程为轻钢结构，采用等截面刚架柱H500×250×8x10和变截面刚架梁H(800500)×180×8×10，H500×180×6×8，H(500800)×l舳×8×10；建筑物所用的钢材为Q345，钢柱为焊接H型柱，钢梁为焊接H型钢梁，屋面为压型彩钢板，外墙面为压型彩板。檩条和墙梁采用Q235，c500×75×20×

8、25薄壁型钢，檩条间距为1．5m，并每隔3m设置一道隅撑。支撑：在柱网两个端头及柱间设有六道柱间支撑和屋面支撑，支撑杆件为蚴圆钢，屋面系杆159×3．0圆管。荷载：屋面恒载为O．3lcN，0(不计屋面檩条及钢梁白重)，屋面活荷载为0．3l洲o，屋面雪载为O．4kN，矗，基本风