基于随机风作用的直立锁边金属屋面系统损伤评估方法

为提出基于随机风作用的直立锁边金属屋面系统损伤评估方法,选取实际工程案例中某一截面的3块典型区域进行有限元分析,确定屋面系统在最大基本风压作用下的损伤等级。首先确定直立锁边屋面系统性能水准及量化指标,然后采用MATLAB软件模拟脉动风荷载,针对每一块典型区域随机生成了11条风速时程曲线并将其转化为风压荷载。而后在ABAQUS软件中建立典型区域的有限元模型并施加风压荷载,进行非线性动力时程分析,最后进行损伤评估。对比评估结果可知本文提出的损伤评估方法具有较好的合理性,可以用于评估直立锁边金属屋面系统在不同风压荷载作用下的损伤等级。

直立锁边金属屋面系统抗风设计与结构承载力试验

直立锁边金属屋面因抗风揭强度不足常出现风揭破坏。为了详细分析直立锁边金属屋面系统的抗风揭性能,首先,提出了抗风设计关键技术问题。然后,对屋面关键部位的风荷载计算和屋面系统的结构抗力进行研究。最后,对如何选择抗风揭试验方法来获得结构承载力进行对比分析。结果表明,在计算屋面风荷载时,应重点关注局部关键部位,采取规范计算和风洞试验相结合的方法进行验证;在确定直立锁边金属屋面系统结构承载力时,需综合考虑抗风揭静态和动态试验结果。

基于多重性能水准的直立锁缝屋面系统风灾易损性分析

直立锁缝屋面系统作为风敏感结构,在不同等级风荷载作用下,易遭受不同程度的损伤甚至破坏.为减少风灾损失,提出了基于多重性能水准的直立锁缝屋面系统风灾易损性分析方法.通过建立直立锁缝屋面系统力学模型分析其失效模式以及风致破坏过程,提出以屋面板大肋边节点相对位移作为量化指标,划分并推导了三阶段性能水准及量化模型;结合概率可靠度的风灾易损性分析方法,并以某典型工程为例进行直立锁缝屋面系统风灾易损性分析.算例结果表明,本文方法获得的易损性曲线能很好地预测直立锁缝屋面系统损伤状态,其中轻度损伤、中度损伤、重度损伤以及风揭破坏状态对应的风速范围分别为0~14.9 m/s、20~26.8 m/s、30~46.9 m/s和大于46.9 m/s,可为直立锁缝屋面系统工程设计和实践提供参考.

温度作用下直立锁边铝合金屋面系统力学性能试验研究

直立锁边铝合金屋面系统常受到周期性的太阳辐射、温度变化和其他环境影响。通过试验研究温度作用下直立锁边铝合金屋面系统的变形和应力分布规律,分析不同约束条件和加载温度对板肋、支座和板面处的应力和屋面板位移的影响。试验结果表明,直立锁边铝合金屋面系统应力集中和热膨胀位移显著。随着温度的升高,各部分应力逐渐增大,板肋应力最大占屈服强度的83.7%,板面应力次之,板底应力最小。屋面板的水平位移明显大于竖向位移,最大水平和竖向位移分别为20.42、6.1mm。随着约束边界的改变,板肋、支座、板底和板面应力最大增加22.6%、32.4%、23.2%和18.9%,一端固定约束下水平位移最大,两端固定约束下竖向位移最大。研究成果可为大型直立锁边屋面系统抗温度场设计和应用提供参考。

基于TSL模块的平衡车直立控制系统设计

文章研究了基于TSL模块的平衡车直立控制系统的设计,分别进行了TSL1401线性CCD传感器信号采集处理模块设计、电机驱动模块设计、直立车平衡系统控制、控制算法的编制及执行和调试,通过系统硬件机械平台搭建和软件设计,采用TSL1401线性CCD作为小车的循迹模块来识别路径,采集信号并将信号转换为能被单片机识别的数字信号,通过陀螺仪加速度传感器来控制系统的平衡行驶,完成了基本功能和系统调试,测试结果表明系统具有良好的避障成功率和控制精度。

带抗风夹的直立锁边屋面系统抗风性能的参数研究

目前许多大跨建筑的屋面围护结构采用带抗风夹的直立锁边屋面系统来抵抗强风作用,但对于使用了抗风夹的直立锁边屋面系统在风荷载下的变形、应力等特征响应的变化鲜有深入研究。该文借助试验与数值模拟手段研究了板宽、板厚、抗风夹间距等参数对屋面系统特征响应及承载力的影响,提出了屋面系统的破坏准则并拟合得到了屋面系统的抗风承载力计算公式。研究表明,板厚每增加0.1 mm,承载力提高10%左右;板宽每减小100 mm,承载力提高25%左右;抗风夹间距小于1100 mm时,每减小100 mm,承载力提高20%左右,抗风夹间距大于1100 mm时,每减小100 mm,承载力提高10%左右;改变抗风夹构造对承载力影响不大。

基于主动学习Kriging模型的直立锁缝屋面系统抗风揭可靠度分析

直立锁缝屋面系统由于自重轻、柔性大,在强风作用下常发生风揭破坏。为减少风揭破坏的发生,进行直立锁缝屋面系统抗风揭可靠度分析极为必要。鉴于此,该文提出了基于主动学习Kriging模型的Monte Carlo法(AK-MCS)的直立锁缝屋面系统抗风揭可靠度分析方法。建立直立锁缝屋面系统力学模型以分析其破坏模式,并推导其失效准则对应的极限状态函数;结合AK-MCS法和推导的极限状态函数建立了直立锁缝屋面系统抗风揭可靠度分析方法;以典型实际工程的直立锁缝屋面系统为例进行了抗风揭可靠度分析。分析结果表明:该文方法兼顾精度与效率,与拉丁超立方抽样的Monte Carlo法(LHS-MCS)相比,其计算的可靠度指标的相对误差为3.74%,而计算成本仅为LHS-MCS法的25.1%;该文方法计算所得的直立锁缝屋面系统可靠度指标β=2.7703,相比规范要求的可靠度指标偏低,建议在支座与屋面板锁缝处采取相应的加强措施。

金属屋面及直立锁边屋面系统

介绍了金属屋面的几种形式,并针对其中最常用的直立锁边屋面系统的原理及生产、施工做了简单的阐述,指出该系统防水、保温性能好,且造价低廉。

下击暴流作用下直立锁缝屋面系统抗风揭可靠度评估

为减少直立锁缝屋面系统在下击暴流作用下的风揭损毁事故,提出了下击暴流作用下的直立锁缝屋面系统抗风揭可靠度评估方法.采用大涡模拟(large eddy simulation,LES)方法来分析下击暴流作用下屋面风荷载特征,以不同的风向角为工况,得到屋面的极值风荷载大小及其分布位置.选取屋面最不利位置建立局部仿真模型并推导了相应的失效准则和极限状态函数.基于拉丁超立方抽样的Monte Carlo法(LHS-MCS)对下击暴流作用下的直立锁缝屋面系统进行可靠度评估.结合常态风可靠指标以及相关规范对分析结果进行了评价.研究结果表明:下击暴流相比常态风更易造成直立锁缝屋面系统风揭破坏,同时下击暴流作用下可靠指标仅满足规范要求的第三级安全水准,建议对重要建筑物进行直立锁缝屋面系统设计时考虑下击暴流的影响.

带抗风夹直立锁缝屋面系统抗风揭可靠度分析

为评估带抗风夹直立锁缝屋面系统安全水平,构建了一种高效的带抗风夹直立锁缝屋面系统抗风揭可靠度分析方法。首先建立了带抗风夹直立锁缝屋面系统力学模型并获取相应失效准则;随后基于等价极值事件、扩展型共轭无迹变换法和最大熵原理建立了多失效模式下带抗风夹直立锁缝屋面系统抗风揭可靠度分析方法;最后,结合工程算例验证了本文方法的可行性。结果表明:相比于MCS法,本文方法计算的可靠指标最大相对误差为0.63%,而计算时间仅为MCS的0.04%,可准确高效地进行多失效模式下带抗风夹直立锁缝屋面系统可靠度分析;带抗风夹直立锁缝屋面系统屋面板撕裂破坏概率最大,支座破坏次之,脱扣破坏概率为0,添加抗风夹后能有效防止直立锁缝屋面系统发生脱扣破坏;单一失效模式下带抗风夹直立锁缝屋面系统结构失效概率比多失效模式偏小,为保证结构安全性,建议考虑多失效模式反映其可靠指标。

乌鲁木齐机场直立锁边屋面动态抗风揭试验研究

以乌鲁木齐机场北区扩建工程为研究背景,通过足尺直立锁边屋面动态抗风试验研究屋面檩条间距、抗风夹布置、抗风夹数量和屋面长度与屋面动态抗风承载能力之间的关系.试验结果表明,增加檩条间距并不能提升屋面动态承载能力,增设抗风夹可以显著提升屋面动态承载能力;屋面布置抗风夹时,屋面破坏形式由脱扣破坏转变为抗风夹与屋面板接触位置的撕裂破坏;屋面板长度与屋面抗风夹数量将显著影响屋面动态承载能力,具体来说屋面板长度越短,动态循环荷载作用下屋面板材料损伤累计越小,承载能力越高;在同样的循环荷载作用下,增设抗风夹数量将导致单个抗风夹与屋面板接触位置的应力下降,从而提升屋面板动态承载能力.

温度对带抗风夹直立锁边金属屋面系统抗风性能影响

针对高温强风下带抗风夹的直立锁边金属屋面系统,采用试验和仿真相结合的方法,开展了温度对屋面系统失效机制的影响分析。通过对3004-H24铝锰镁合金力学性能研究,获得了材料在拉伸和剪切作用下受力与变形特征,并建立了考虑温度的双线性随动强化本构模型。屋面系统抗风揭试验和仿真结果表明,当超过极限风压时,系统中间部位抗风夹出现脱离支座,并伴随有面板掀起。环境温度会改变金属屋面板失效模式,且随着温度的增加,直立锁边会逐渐由脱扣破坏向易于撕裂破坏发展,且面板塑性区域面积逐渐增大,并呈现出沿抗风夹接触部位向两侧增长的趋势。同时,高温下金属屋面系统的高应力区域会随载荷的增加由局部应力集中逐渐向整个竖向肋板扩展。

禄口机场T2航站楼Kalzip直立锁边铝合金屋面系统施工技术

禄口机场T2航站楼金属屋面为双曲面造型,施工难度大;本文叙述了Kalzip直立锁边铝合金屋面、柔性防水屋面、异形玻璃天窗的施工及安装要点,特别介绍了XT异形屋面板在该屋面系统中的应用;工程施工的成功,可供大跨度复杂造型的金属屋面设计及施工借鉴。

直立锁边不锈钢屋面系统温度效应试验

金属屋面系统常用于各种重要的地标建筑中,经常受到周期性的太阳辐射、温度变化和其他环境影响。针对直立锁边445J2铁素体不锈钢屋面系统开展温度效应研究。考虑不同约束条件和温度等因素,分析屋面系统的力学性能。试验结果表明,温度作用下,直立锁边不锈钢屋面系统存在应力集中和热膨胀位移现象。屋面系统应力和位移随着温度增加而变大,温度每增加1℃,应力和位移最大增加1.9 MPa。屋面板的水平位移要明显大于竖向位移,且在一端固定约束条件下水平位移最大约9.19 mm。板面应力随约束条件增强增加幅度最大分别为41.7%、30.6%。

Econzip易安捷直立锁边屋面系统在深圳大学元平体育馆的应用

本文介绍了Econzip易安捷直立锁边屋面系统优点。以深圳大学元平体育馆为例介绍了Econzip易安捷直立锁边屋面系统安装方法、安装的重点和难点。

琶洲PZB1401项目Kalzip直立锁边金属屋面系统及屋面绿化

广州琶洲PZB1401项目中庭会展厅上空的双坡屋面,采用Kalzip直立锁边铝镁锰合金屋面系统及屋面绿化,各构造层次如65/400型直立锁边铝镁锰合金屋面板等,均选用了优质、经济、环保、自重轻、使用寿命长的材料;对屋脊、山墙、檐口等节点进行了精心设计及施工,成功地解决了屋面防水防渗等问题。

ASTM标准对直立锁边金属屋面系统性能要求和检测方法剖析

介绍了ASTM E1514—2017《结构直立锁边钢屋面板系统的标准规范》及ASTM E1637—2017《结构直立锁边铝屋面板系统的标准规范》两本金属屋面系统相关标准,重点对其中的设计要求和性能要求进行了详细解读说明。ASTM标准通过规定设计方法以确保金属屋面系统的承载力,并对直立锁边金属屋面系统的基本和功能性能规定了相应检测标准;通过限制固定件的布置位置以适应温度作用,并详细规定了侧向搭接和端部搭接处的密封要求;标准附录额外规定了金属屋面系统的功能性性能要求。

禄口机场T2航站楼Kalzip直立锁边铝合金屋面系统设计

禄口机场T2航站楼主楼屋面为9个弧形双曲屋面,由Kalzip直立锁边铝合金屋面系统、柔性卷材防水系统、承重钢底板系统等组成。作者针对该大型屋面系统的特点,就屋面抗风等关键节点的设计问题,提出了相应的解决措施,使屋面综合性能达到最优。

沈阳恒隆中街广场光电采光天窗与直立锁边屋面系统防水设计

沈阳恒隆中街广场屋面工程主要有光电采光天窗及直立锁边屋面系统两种形式,在设计中充分考虑建筑造型复杂对整体防水与排水的影响,通过成熟可靠的设计方案结合优良的密封材料选材,为整个幕墙行业创造了一个典范之作。本文重点对该项目光电采光天窗系统的防排水设计和铝单板直立锁边复合屋面体系的防水设计作了介绍。

轻钢屋面系统精细化设计方法研究

针对目前国内工程中广泛使用的直立锁缝咬合式屋面系统,在风洞试验的基础上研究提出了屋面和檩条之间连接支座的风致内力合理估计方法;开展典型屋面系统足尺试验及屋面系统对檩条约束作用的标准试验,研究风吸力作用下檩条的典型破坏模式,分析檩条内力及各因素对檩条抗弯承载性能的影响,量化典型构造屋面系统对轻钢檩条的扭转及侧向约束作用;在此基础上,提出轻钢屋面系统结构精细化设计理论与方法。研究成果可为国内直立锁缝咬合式屋面系统的设计提供参考。