足尺度直立锁缝屋面风致变形数值仿真

直立锁缝屋面系统广泛应用于厂房、机场、车站等大型建筑中,但这类屋面自重轻且刚度较小,在风荷载下易引起大变形,强风导致的破坏案例时有发生。进行了足尺模型加载试验,并采用精细有限元数值仿真探讨此类屋面结构的弹塑性挠曲变形状况,以及最大位移和最大应力的发生位置和变化规律。研究发现,屋面板上最大挠度出现在跨中位置,但此处应力较小,最大应力出现在锁缝处支座与相邻屋面板咬合处,并且锁缝处的屋面板会稍早于支座进入塑性。通过参数化分析,探讨风压、板厚对屋面板变形的影响,并针对不同参数提出了屋面板挠曲变形的简化预测公式,利用该公式可快速预测此类屋面系统的挠度分布及最大挠度。