论文部分内容阅读
国内外风雪灾害频繁发生,给人们的生命财产以及建筑物的安全带来了严重的威胁。轻型门式刚架作为风雪荷载敏感结构,每次暴风雪灾害的发生给轻型门式刚架结构造成严重的破坏。通过对受灾结构灾后调查发现,导致结构损坏或坍塌的主要原因是由于进行结构设计时雪荷载的取值不当以及不能正确把握屋面积雪分布形态。因此,通过开展积雪实测研究,正确确定雪荷载值以及积雪分布形态显得尤为重要。目前,就我国而言开展有关积雪荷载的研究起步较晚并且所取得的研究成果还不够系统、研究理论不够成熟,尤其在不均匀雪荷载作用下结构安全性的研究领域开展较少。基于该背景下,本文针对积雪特性、典型屋盖积雪分布形态展开实测研究,对雪荷载作用下的门式刚架结构进行有限元分析,本文主要开展了以下几个方面的研究工作:1、利用Snow Fork雪特性分析仪和便携式小型气象站对地面和屋面不同地点的积雪密度进行实测,分析空气温度、空气湿度、积雪厚度等因素对积雪密度的影响,明确积雪密度的变化规律,获得积雪密度值的大致范围。2、为了更加直观的观测屋面积雪分布形态,选取带女儿墙的屋面对积雪分布形态进行观测。通过观测结果发现,积雪的分布形态受风向风速影响较大,积雪不均匀分布长度约为女儿墙高度的3倍。建立单跨双坡屋盖、双跨双坡屋盖、拱形屋盖模型直观的观测典型屋盖积雪分布情况,得出迎风面基本呈现均匀分布形态,背风面积雪分布形态较为复杂。3、建立单榀门式刚架结构有限元模型,对门式刚架结构进行静力响应分析和结构稳定性分析。分析屋面坡度对均匀雪荷载、1/2跨雪荷载、1/4跨雪荷载三种不同形态雪荷载作用下的门式刚架结构的柱底剪力、跨中竖向位移和柱顶水平位移的影响。同时,分析屋面坡度、结构初始缺陷、构件截面对结构稳定性的影响并得出结论。