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大跨屋盖结构基本上使用金属屋面系统,其中配合直立锁边系统的岩棉夹芯屋面板使用最为广泛。屋面风压通过金属屋面板传递给檩条再传递到主体结构上。由于岩棉夹芯是一种小刚度、大阻尼的材料,因此屋面板的弱刚度和阻尼效应不可避免地会对主体结构的风致响应产生影响。目前,针对屋面板阻尼特性对大跨度结构风致响应影响的研究还是空白,本文针对屋面板的风致阻尼性能开展了以下三方面工作:(1)与上下金属面板相比,岩棉夹芯是屋面板阻尼减振性能的主要贡献元件,因此通过试验的手段对岩棉材料的力学及阻尼性能进行研究。利用德国Zwick/Roell万能材料试验机对岩棉夹芯材料进行了拉伸压缩试验,测得了岩棉材料的各向弹性模量、泊松比和抗拉压强度。采用振动梁法测量了岩棉材料的损耗因子,并根据试验结果拟合得出岩棉材料与频率相关的损耗因子曲线。(2)对直立锁边岩棉夹芯屋面板的阻尼性能进行研究。介绍了复合材料损耗因子的计算方法,采用模态应变能法分析了一块典型的0.4mm×2m岩棉夹芯金属屋面板的前200阶模态的损耗因子,并对不同夹芯厚度、屋面檩距条件下的屋面板阻尼性能进行了参数分析。依据计算得到的屋面板各阶模态下的损耗因子,进一步分析了不同频率简谐荷载作用下屋面板刚度和阻尼对其角点反力大小的影响。分析表明,屋面板的有限刚度会放大角点反力而阻尼效应对高频激励能起到显著的减振效果。(3)考察屋面板有限刚度和阻尼效应对结构动力响应的影响。对一个铺设岩棉夹芯屋面板、跨度为16m的简支梁结构进行算例分析。考察不同频率简谐荷载激励下,屋面板刚度和阻尼对简支梁跨中弯矩响应的影响。最后在该简支梁算例模型上施加人工生成的风压时程,考察了考虑屋面板和不考虑屋面板的简支梁跨中弯矩时程差异。分析表明,相对常规计算方法,考虑铺设屋面板后的主结构弯矩响应有明显减小,在屋盖结构风振响应分析中考虑屋面板的力学性能是有必要的。