轻钢屋面自攻钉节点在台风作用下时变可靠度研究

杨娜，刘威，白凡，2，葛瀚文

（1.北京交通大学 土木建筑工程学院，北京 100044；2.结构风工程与城市风环境北京市重点实验室（北京交通大学），北京 100044）

随着我国制造业的发展，轻钢结构以其自重轻、工厂预制化程度高等特点，在厂房建筑中被广泛应用[1-2].其中部分轻钢屋面系统是由檩条及压型钢板通过自攻钉连接构成.由于屋面系统材质轻、柔度大，在局部屋面板承受较大的风吸力后，其自攻钉节点处往往会发生拔出破坏，从而导致整个轻钢屋面系统失效[3-4]，因此，针对自攻钉节点的灾后性能评估方法亟待研究，从而为后期的屋面节点体系设计与服役期限评估提供理论支撑.

目前，学者们从不同层面对自攻钉节点的抗风性能进行了研究.在静力抗风性能方面，Xu 等[5-6]和Mahendran[7]对澳大利亚常用的轻钢屋面自攻钉节点进行了试验研究，验证了轻钢屋面系统的失效是由于自攻钉节点处的局部破坏所致，分析了不同类型压型钢板的节点破坏过程及其抗风性能的影响因素.在节点的疲劳抗风性能方面，Morgan 等[8]和Beck 等[9]探讨了自攻钉连接式轻钢屋面发生疲劳损伤破坏的可能性，并通过疲劳试验表明，台风作用会使自攻钉节点周围的钢板局部破坏.在以往试验中，双跨足尺的屋面模型是研究自攻钉节点疲劳所常用的试验构件.然而，双跨足尺的试验模型对于建造工艺要求较高，且试验成本高、耗时长.因此，Mahendran[10]通过研究模型较小且更易于操作的单节点试验模……