某厂房双C薄壁型钢屋架倒塌分析.pdf

第七届全国土木工程研究生学术论坛 东南大学 2009 某厂房双 C 薄壁型钢屋架倒塌分析 1 2 张永浩 ,尹凌峰 （东南大学土木工程学院,南京 210096 ） 摘 要：介绍了一起采用双C型薄壁型钢屋架的厂房倒塌事故，在ANSYS软件中，对该屋架梁进行数值模拟，分别选用壳单元 和梁单元对其进行非线性受力分析，并考虑了材料非线性和几何非线性，同时考虑了大变形效应，根据数值模拟结果分析屋架梁 倒塌的原因，得出了一些对工程设计有益的结论，从而为工程设计提供一定的参考。 关键词：厂房倒塌；非线性分析；薄壁型钢 The Collapse Analysis of Double-C Thin-walled Roof Beam of workshop Zhang Yong Hao, Yin Ling Feng (Department of Civil Engineering, Southeast University, Nanjing 210096) Abstract: An collapse accident about a workshop with double-C thin-walled steel roof beam was introduced. Based on the mechanical characters of thin-walled steel, finite models were established through software ANSYS to analyze the roof beam, with the geometric and material nonlinearities taken into consideration. The effect of large deformation was taken into consideration as well. Shell element and beam element were used in the nonlinear analysis. According to the results of the nonlinear analysis, some useful conclusions were generated, providing some references for engineering design. Key words: collapse of workshop; nonlinear analysis; thin-walled steel 0引言 采用双 C 薄壁型钢，截面为 2C300x80x30x3 ，檩条 随着我国经济的飞速发展,各地新建厂房的数量迅 采用单 C 薄壁型钢，截面为 C180x60x30x3，壁厚均 速增长,钢结构因其施工速度快、重量轻等优点越来 只有 3mm 。屋面铺保温彩钢瓦，屋架梁剖面如图 1 越多地被应用于单层工业厂房的承重骨架和大跨度建 所示。屋架梁与柱采用预埋锚栓连接。 筑物的屋盖结构等领域。但是在实际工作中, 工程设 经过雪灾，该厂房大部分屋架梁发生整体倒塌。 计与工程施工过程中存在一些严重的问题，由此产生 根据现场考察[3]，少量尚未倒塌的屋架梁跨中挠度很 了各种缺陷[1] 。2008年初的连续降雪考验了厂房屋架 大,最大挠度达到 0.5～0.8m 。倒塌部分屋架梁的边支 的承载能力,许多厂房在这场降雪中倒塌。 座锚栓被剪断或拔出，锚板扭曲严重。图 2 为该厂房 目前，有不少中小企业主因资金原因或其他因素