不均匀分布雪荷载作用下门式刚架稳定性分析

徐井良，李方慧

(1.黑龙江大学 水利电力学院，黑龙江 哈尔滨 150080;2.黑龙江大学 建筑工程学院，黑龙江 哈尔滨 150080)



不均匀分布雪荷载作用下门式刚架稳定性分析

徐井良1,2，李方慧1

(1.黑龙江大学 水利电力学院，黑龙江 哈尔滨 150080;2.黑龙江大学 建筑工程学院，黑龙江 哈尔滨 150080)

雪荷载为轻钢结构敏感荷载，在寒冷地区不均匀雪荷载是导致结构倒塌的主要因素。本文首先对门式刚架结构屋面积雪分布形态进行实测，进而采用大型有限元分析软件ansys对不同形态雪荷载作用下的结构进行稳定性研究。获得以下结论：均匀雪荷载作用下结构稳定性最大，1/2跨雪荷载作用下结构稳定性较小，1/4跨雪荷载作用下结构稳定性最小；结构稳定性随着屋面坡度的增加而提高；结构初始缺陷对结构稳定性产生不利影响；柱脚采用刚接比采用铰接结构稳定性大。

雪荷载；实地测量；门式刚架；稳定性

在寒冷地区门式刚架结构受风雪灾害的危害较为严重，不均匀雪荷载作用下结构产生破坏或坍塌，如：2008年我国南部遭受大范围的冰雪灾害，浙江北部7个厂房倒塌，图1(a)所示；2009年11月陕西商洛市某一商场由于局部雪荷载过大导致屋盖突然破坏，造成21人死亡，图1(b)所示。影响屋面积雪分布形态的因素较多，不均匀雪荷载分布形态比较复杂[1-3]。目前，我国门式刚架结构的设计屋面积雪荷载取值以及积雪分布形态的确定主要依据荷载规范(GB 5009-2012)[4]。规范中有关积雪荷载的计算条款没有考虑空气温度、空气湿度、风速和风向、热辐射等因素对屋面积雪分布形态的影响。……