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轻钢屋面系统采用的冷弯C形和Z形截面檩条,属于非双轴对称的开口薄壁受弯扭构件,这类截面绕强轴抗弯能力很强,但自身抵抗侧向弯曲和扭转的能力较差,往往这类截面厚度也非常薄,很容易产生畸变。在不考虑屋面板对檩条的扭转约束前提下,本文针对通过自攻钉连接屋面板的檩条在对风吸力作用下的理论分析模型、位移计算和应力计算方法展开研究,主要内容包括:
(1)根据轻钢屋面系统的特性,经过一定简化提出进行理论分析的无拉条分析模型,建立无拉条檩条线性分析的理论基础。
(2)在无拉条檩条分析模型基础上,采用区别与Pekoz,T.(1982)提出的剪力流得出下翼缘假想水平荷载的方法,即从应力计算的角度推导欧洲规范EC3中的下翼缘假想水平荷载系数。
(3)在无拉条檩条分析模型基础上,提出能够反映拉条处檩条腹板抗畸变性能的有拉条支撑的檩条分析模型,建立有拉条檩条进行线性分析的理论基础。
(4)将一跨檩条扩展到两跨连续檩条,分别建立无拉条及有拉条檩条的线性分析模型和理论基础。
(5)对于理论分析采用的等代拉条刚度的影响因素进行研究,得出高精度的拉条刚度计算公式。
(6)对拉条作用下受到畸变影响明显的檩条卷边端点的应力,提出计算畸变应力的卷边双向弯曲应力计算模型。
(7)采用ANSYS通用有限元建模分析,验证理论分析结果,同时与EC3计算方法进行应力对比,提出设计建议。