随着我国大型公共建筑的迅速发展,对其空间结构和外观造型的要求不断提高,“大跨钢结构+金属屋面”的体系已逐渐成为机场航站楼、影剧院、体育场馆、展览馆、大会堂等大型公共建筑设计的首选方案。
金属屋面抗风揭性能试验研究:铝镁锰直立锁边金属屋面广泛应用于各类大跨度建筑中,但是关于其抗风揭性能的理论研究较滞后,也缺乏系统性试验研究。为研究屋面板宽度,厚度,T形码支座间距等因素对其抗风揭性能的影响,对12组24个金属屋面试件进行了抗风揭试验。采用接触单元建立了有限元实体模型,模拟其破坏过程,并给出合理的破坏判定准则。提出简化计算模型,推导了极限风压计算式。研究结果表明:所有试件的破坏均是锁边咬合处的脱开造成的,锁边咬合处初始缝隙缺陷会显著降低直立锁边金属屋面的抗风揭能力;增大T形码长度对极限风压的提升较小,减小屋面板宽度,增大屋面板厚度,减小T形码支座间距以及增设抗风夹均能有效提升直立锁边金属屋面的抗风揭性能,其中增设抗风夹效果显著;已有研究中有限元分析结果,极限风压计算式结果与试验结果吻合良好,可验证有限元模型及极限风压计算式正确有效,研究成果可为直立锁边金属屋面抗风揭设计与性能评估提供参考。
金属面板产品加工制作质量参差不齐、不重视金属围护系统的设计、施工、监管技术水平较低等原因外。一个很重要的原因,就是工程参与各方对金属屋面的特性还是了解不多,此类屋面体系很难计算清楚,屋面系统的关键性能如涉及抗风揭安全性能只能通过试验验证进行确认。
