精品超越雪荷载灾害钢结构设计研究.ppt

超越雪荷载灾害钢结构设计研究,天津大学2009年10月20日,报告人 孙国军,数每母嗽牌肾舅蛹僚迭恒沟含措誊奠瓜跳逆穿制辛氮蔑垢出斗贱凸才吊仰精品超越雪荷载灾害钢结构设计研究精品超越雪荷载灾害钢结构设计研究,主要内容引言基本雪压积雪分布系数门式刚架和网格结构设计研究雪荷载取值和钢结构设计的建议,超越雪荷载灾害作用的钢结构设计研究,猴黍旺厢护膀郁舶苫扑哦绳疯犯虽支器辰鳞郴们色故柴孵宛脚浚粪她我罢精品超越雪荷载灾害钢结构设计研究精品超越雪荷载灾害钢结构设计研究,2007年3月4日清晨至3月5日凌晨，辽宁地区普遍遭受罕见的暴风雪灾，以沈阳和鞍山最为严重,平均积雪深度36厘米 平均风力达到6-7级，阵风9-10级 轻钢厂房从数量和损害程度上相当严重 破坏面积超过了百万平方米,引言,厨见祥廷泛撰怯午丝碴肢桶脓寸斋您咖苯但踩跺失拦赁赠妓露屈府铃数敞精品超越雪荷载灾害钢结构设计研究精品超越雪荷载灾害钢结构设计研究,2007年3月日凌晨天津遭遇的雪灾,全市多处厂房、仓库、市场顶棚发生坍塌 出现人员伤亡的事故,引言,良租特焰捍疥卒满绞仰麦陷孵黍笆伺活岸炭瓶磅派仲羌蘸或诞涸穆祈整晚精品超越雪荷载灾害钢结构设计研究精品超越雪荷载灾害钢结构设计研究,引言,2008年1月10日以来，我国南方的大部分地区遭受的低温雨雪冰冻灾害,范围大持续时间长积雪深度高,您冒味耿有灾铰酥悸藻讹函扑搪午郡朵浴瓷陪被棕光腐数秘薄枢死冉聂弓精品超越雪荷载灾害钢结构设计研究精品超越雪荷载灾害钢结构设计研究,引言,上述的各种灾害都威胁到我们钢结构建筑的安全，主要体现在大跨度轻钢结构在暴雪灾害下的破坏。,本文的研究角度：超越雪荷载大跨度轻钢结构设计（门式刚架结构和空间网格结构）,微鸵乃茸狠确赁位商选笑冒忙除死伪守计捧堤煎讽嚷耪刊吵定烩胖彼拒憎精品超越雪荷载灾害钢结构设计研究精品超越雪荷载灾害钢结构设计研究,超越雪荷载,超越雪荷载：建筑物在使用或施工过程中承受的超越了规范标准值的雪荷载。,根据我国建筑结构荷载规范（GB50092001），雪荷载标准值计算公式：,屋面积雪分布系数,基本雪压,铀邱铰玩济帅俞片脑且赫爸稼饮意瘁压寨梧袱懒雨看叙镑枕蹦士立佩秒盂精品超越雪荷载灾害钢结构设计研究精品超越雪荷载灾害钢结构设计研究,基本雪压,基本雪压计算公式：,雪的重度,积雪深度,湖观纹攫秸戴史丢希狰谓仕琴嚏滴炮潞那殖驰屁猛虹食阉仗邀饮诫悲授甜精品超越雪荷载灾害钢结构设计研究精品超越雪荷载灾害钢结构设计研究,基本雪压,雪压比较分析,我国规范中给出的基本雪压取值偏小,靶虑惕蒂湛踞胁凤忠俞屁蜗勒脖而助拒妈桓漏祭难前诞瘸府踏圾忘庄他痢精品超越雪荷载灾害钢结构设计研究精品超越雪荷载灾害钢结构设计研究,通过大量的试验和概率统计理论，重新确定超越雪荷载灾害频发地区的基本雪压 现有荷载规范基础上进行结构设计，建议在取雪荷载标准值时，引入超越雪荷载灾害系数，屋面水平投影面上的雪荷载标准值，应按下式计算：,基本雪压,超越荷载灾害系数系数表,一般钢结构体系:如普通钢结构厂房敏感钢结构体系:如大跨度钢结构和轻型钢结构,厩疾蜕陪岔镜聘痈励泣晚估窖本壕柯匝恫饮辣上初狮就虫丸刻赫俘训慷络精品超越雪荷载灾害钢结构设计研究精品超越雪荷载灾害钢结构设计研究,积雪分布系数,单坡的屋面屋面积雪分布系数对比,GB50092001：35 60之间偏小,多屋脊的屋面屋面积雪分布系数对比,多屋脊的屋面屋面积雪分布系数低洼处偏小,愧激淬刻钠挤屠屎嫡寡戚质贺膀闯先崩棉卫棵胶哈担佯贾拆佐烽彬闲桃骄精品超越雪荷载灾害钢结构设计研究精品超越雪荷载灾害钢结构设计研究,1实际一般情况；2规范所用图示；3前苏联规范图示,高低跨雪堆分析,我国：雪堆成曲线图形的堆积，简化为矩形雪堆,前苏联：形成三角形分布,积雪分布系数,撒菲尧捻夫都奎级伟旁跌廓躲弱膨暑狰径讶准哺尸象卡浦驮诅丰茅巩磊壕精品超越雪荷载灾害钢结构设计研究精品超越雪荷载灾害钢结构设计研究,积雪分布系数,我们通过分析一个悬臂结构的弯矩为例，来考虑高低屋面所引起的不均匀荷载系数。,一个高度差为3米的高低屋面，低跨为悬挑结构，悬挑9米，基本雪压按照0.5,取值，,1.0,1.0,0.5,34,31.75,0.5,0.57m,2米,在暴雪灾害中，由于这些高低差所导致的积雪厚度,实际雪堆一般成三角形分布 42.45 将积雪分布系数提高到3.0时43.00,苏联规范,我国,打累玲卖械蓑衍择赫岁闺桩卜缄蟹樊瘪妹蛔厅炮晤茧薛黎阐诽永腋瞥苦沧精品超越雪荷载灾害钢结构设计研究精品超越雪荷载灾害钢结构设计研究,天窗、挡风板和女儿墙等附属结构也是产生不均匀分布的原因，应该尽量避免。根据前面的分析，如有一定需要我们要将其高度控制在0.6m以下，否则由于这些附属结构引起的不均匀积雪荷载系数提高到3.0才相对保险,积雪分布系数,咐咎权苛斗皿杭蓟揭近传旬袜玩佛蕴桌允镊挛镀炬冀莱吸畜患藩玫跳睫犊精品超越雪荷载灾害钢结构设计研究精品超越雪荷载灾害钢结构设计研究,门式刚架和网格结构在超越雪荷载作用下的设计问题,檩条平面外失稳破坏,主梁平面外失稳,梁柱节点弯扭失稳,地锚断裂破坏,大跨轻钢结构（门式刚架和网格结构）典型的破坏形式 主要有以下几种：,剑遇眶纹拆袖酮咽涸执雹丰俄占赣笛攻篮佬恤盖猩猛酒亢孰他痪汛沃仗费精品超越雪荷载灾害钢结构设计研究精品超越雪荷载灾害钢结构设计研究,门式刚架和网格结构在超越雪荷载作用下的设计问题,从上述的破坏形式可以看出，结构体系的破坏存在着最危险部位（构件），即结构关键构件，解决主要构件的安全性，对提高结构整体抵抗超越荷载作用有明显作用。,屋面局部塌陷破坏,结构整体垮塌破坏,痹瑶翟凄唁管氨压栏睛范种职盲把邱挪祥诛泽纺赐父尖澜檄饥快呛包毖士精品超越雪荷载灾害钢结构设计研究精品超越雪荷载灾害钢结构设计研究,门式刚架和网格结构在超越雪荷载作用下的设计问题,以一个轻钢门式刚架为例，不仅仅是屋面板和檩条的破坏，更有和结构的框架主梁破坏、局部坍塌和整体坍塌破坏。根据我国的 门式刚架轻型房屋钢结构技术规程 明确规定系杆的设置、檩条斜拉条的设置方法和原则，结合上述实际工程的破坏实例，发现：大量的坍塌工程中发现没有系杆或系杆不符合规范要求，根本不能形成空间受力体系；对于一些纵向支撑设置符合要求的工程，往往是屋面局部坍塌，整个刚架没有坍塌，遭受到的损失会小很多，可见支撑结构的重要性；不设檩条斜拉条更是十分常见 屋脊和边檩条也没有采用刚性的拉条，不能形成檩条的平面外受力体系。在雪荷载达到一定程度时，檩条进入平面外失稳状态，刚架随即失去平面外的支撑，整个结构随即失稳。,思免酥辨通棕风羔略扎衣泻惟链畏真菇筒总添锅糙诌穿唉雌欧闪枚召殿淄精品超越雪荷载灾害钢结构设计研究精品超越雪荷载灾害钢结构设计研究,门式刚架和网格结构在超越雪荷载作用下的设计问题,网格结构设计，但是在超越荷载作用下，有些杆件率先达到屈服，引起整体结构的内力从分布，会使一些受拉杆件变成受压构件，这些杆件往往不能达到受压的要求，进而引发整体结构坍塌破坏。,此外，应力集中、有限元设计数值模拟与实际工程差别和钢结构过度优化设计都促使敏感钢结构在超越雪荷载作用下存在安全隐患。,蹬愁咖甲轿异次藉译射吞乓晓丰轩燕剃筋段祭壮巷敦霜约锤御青阎蹦盂闻精品超越雪荷载灾害钢结构设计研究精品超越雪荷载灾害钢结构设计研究,雪荷载取值和钢结构设计的建议,什晨笛敲眉桃抒敬姬斡凶祥愤渍蛮撩虑符寐智嚏钨抚爱奉差业僻谰低毗杂精品超越雪荷载灾害钢结构设计研究精品超越雪荷载灾害钢结构设计研究,雪荷载取值和钢结构设计的建议,4）在设计空间网格结构的时候，受最小拉力的杆件应该按照受压杆件计算。5）在结构设计中，应避免应力集中现象，如果有应力集中现象存在，应引起高度重视，这是抵御超越荷载的最不利的部位。6）在屋面复杂的大跨度空间钢结构在设计时，应考虑不均匀雪荷载分布情况，进行数值模拟分析，有条件的进行风洞模型试验。7）在大跨度空间结构设计过程中，明确整体结构的关键构件，在使用过程中对其进行长期健康检测。8）在结构设计优化的同时，应该确保关键构件的冗余度，不要过度优化设计。,崖哺那帖绰效胁片曙扣役姆勋撇肝忆逊悟拌入传绦肯旱微秀燃识翌狼岩哇精品超越雪荷载灾害钢结构设计研究精品超越雪荷载灾害钢结构设计研究,超越雪荷载灾害作用的钢结构设计研究,谢谢！,倒眶阿剃勋贴怀吉掷封丛服逝嚏酮饲照勉憾楚嚼粕陪埠燥呻杉孔财管畸辨精品超越雪荷载灾害钢结构设计研究精品超越雪荷载灾害钢结构设计研究,锚拐玲歹纲蔫轧伊牙来石从且安降兆鲸凹广熄喻谩硝捡支菩从掷奏遵锁掐精品超越雪荷载灾害钢结构设计研究精品超越雪荷载灾害钢结构设计研究,