轻型门式刚架结构体系有着用钢量少、外形美观、施工快、造价低、质量轻等优点,目前十分广泛地应用于单层或多层工业厂房中。近年来对门式刚架的研究也越来越多,包括刚架的跨度、柱高等因素对结构整体稳定性、抗震性能、结构优化等的影响,但是对于屋面坡度的分析与研究相对较少。《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002)4.1.5规定,门式刚架轻型房屋的屋面坡度宜取1/8-1/20。而在很多的实际工程中,由于建筑立面效果的需要、屋面排水的要求等,往往将刚架的屋面坡度设计得超出规范的限值。屋面坡度越大,斜梁内的轴力越大,对钢柱的约束也越大,坡度对刚架的稳定性、抗震性能的影响均不可忽略。因此,本文从坡度出发,分别对不同坡度刚架的静力、稳定性和动力特性进行了分析,研究了坡度对刚架受力性能的影响,并提出了大坡度刚架的设计建议,以期为实际工程中大坡度门式刚架的设计提供参考。本文的主要研究内容如下所示。1、研究不同坡度单榀门式刚架在静力荷载组合作用下的受力性能,包括内力、位移、变形等。并选取了坡度1/12、12/12的刚架,并分别分析柱脚的连接情况、高跨比的变化等对刚架的受力影响,由此提出适合大坡度刚架的柱脚连接形式和高跨比。2、运用SAP2000分别对单榀模型进行线性屈曲、非线性屈曲分析,研究不同坡度门式刚架的稳定性、屈曲荷载和破坏形式。其中,线性屈曲分析选用不同坡度的刚架,非线性屈曲分析选用坡度1/12、12/12的刚架。3、运用SAP2000对刚架进行动力时程分析,研究不同坡度刚架的柱顶位移和加速度时程分析、屋脊位移和加速度时程分析。本文还选用了坡度为1/12、12/12的刚架,分别对其在不同地震烈度下的地震响应进行对比,分析大坡度刚架的位移和加速度时程反应、刚架的侧移量和加速度放大系数等。