随着轻型钢结构建筑的发展,为了解决大柱距下实腹式檩条受力及变形不满足使用要求的问题,自身刚度大、承载力高、用钢量经济的桁架式檩条正逐渐被推广使用。目前,对桁架式檩条的研究主要集中在受弯性能上,对于桁架檩条兼作刚性系杆时的压弯受力性能研究较少,同时针对焊接节点对工艺要求严格的缺点,本文提出了基于螺栓连接的装配式桁架檩条兼作刚性系杆结构。为更好的了解该种装配式桁架檩条压弯受力性能,推进其在大柱距结构中的应用,本文主要从以下几个方面进行研究:(1)试验研究:为研究基于螺栓连接的装配式桁架檩条兼作刚性系杆结构受力性能,本次试验针对6m跨度桁架檩条,共设计了4个试件,主要研究内容如下:(1)研究不同大小重力荷载对桁架檩条轴向极限承载力及破坏模式的影响;(2)研究不同大小风吸力荷载对桁架檩条轴向极限承载力及破坏模式的影响;(3)对比不同横向荷载形式下桁架檩条轴向极限承载力及变形的异同;(4)研究螺栓节点对桁架檩条承载力及破坏模式的影响。(2)数值模型构建:在试验研究基础之上,采用有限元软件ABAQUS对桁架式檩条兼作刚性系杆结构进行了数值模拟,为研究螺栓节点对桁架檩条承载力及破坏模式的影响,在数值模型中对该种螺栓节点形式进行了细致模拟,并将试验结果与最终数值模拟结果进行对比,结果表明二者吻合较好,验证了该种数值模拟方法的有效性。(3)关键参数分析:通过建立大量的数值模型针对横向荷载大小、高跨比、腹杆截面、侧向支撑间距四个方面进行了参数分析并得出结论:(1)对刚接边界桁架檩条,其轴向极限承载力随着横向荷载的增大而减小,并且减小的幅度越来越大,对铰接边界桁架檩条重力荷载大小对其轴向极限承载力影响不明显,然而风吸力荷载越大其轴向极限承载力越小;(2)轴向荷载一定,高跨比增大能够显著提高桁架檩条整体初始刚度及横向极限承载力,但增大幅度逐渐减小;(3)腹杆截面尺寸对桁架檩条横向承载力及整体初始刚度影响不大,但腹杆截面尺寸过小时桁架檩条横向极限承载力由腹杆屈曲失稳控制;(4)檩间支撑数量的增加可以显著提高桁架檩条承载力及改变破坏模式,当支撑数量足够保证桁架檩条弦杆发生面内失稳或强度破坏时,继续增加支撑数量意义不大。(4)理论分析:对桁架檩条与主钢梁连接节点、腹杆与弦杆螺栓连接节点提出了相关改进措施,并结合现行规范对桁架檩条兼作刚性系杆结构承载力以及变形计算公式进行了推导分析,最后给出了常见大跨度12m、18m下不同高跨比(1/20~1/12)、不同截面厚度(2~5mm)的桁架檩条兼作刚性系杆结构极限承载力及跨中挠度表格,以供设计人员参考使用。