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低 温 建 筑 技 术 2013年第2期(总第 176期) 雪荷载作用下某市场大棚的结构变形分析 杜金金 (天津大学±木工程系． 天津 300072) 【摘 要】 近年来许多轻型钢结构大棚、厂房在大雪中受到损坏甚至倒塌，严重影响生产生活。为此，本文 运用结构分析软件ANSYS对某市场大棚在雪荷载作用下的结构变形进行 了分析，获得了结构的承载能力。通过 简单加固，大大提高了结构承载能力。 【关键词】 轻型钢结构；ANSYS；结构分析 【中图分类号】TU392．5 【文献标识码】B 【文章编号】 1001—68642【013)02—0066—03 轻型钢结构…由于其用度广、优势明显，已大量应用于 为F=0．59×lX100×9．8=578．2N，即该情况下作用在每 各类市场大棚 、单层工业厂房、多层工业厂房、办公楼以及 个结点上的荷载值也为578．2N。当改变雪的厚度时就可 高层建筑中的非承重构件等。对市场大棚而言，通常以L 以方便地计算出其对应的荷载值。 或H型钢，采用焊接连接作为梁柱，c型、z型冷弯薄壁型钢 2 计算模型 作檩条，顶盖系统用压型硬塑板作面层。 近年来许多轻型钢结构大棚、厂房在大雪中受到损坏 甚至倒塌，给生产生活造成严重影响，经济损失巨大。经分 析这些倒塌的建筑可能超出 《建筑结构荷载规范》口中钢结 构雪荷载的标准。本文通过对某农贸市场大棚在雪荷载作 用下的变形分析来说明如何合理确定雪荷载标准，怎样对 该类轻型钢结构建筑进行结构设计及优化 ，以便及早发现 安全隐患，为后期运营和管理提供帮助。 1 工程概况 图1有限元模型 该市场大棚为轻型钢结构建筑，下部左右两边各有一 排钢管立柱，每排均有 11根钢管立柱 ，左右两排的立柱间距 本分析中根据实际情况采用的边界条件为各个柱子根 离为 18m，单独一排中立柱间距为4．85m，两排立柱的高度 部完全固结，本分析中所用到的单元类型为：Beam188单元、 均为为8．3m，两排端部跨立柱间均有剪刀撑 ，用 11根拉杆 SheU181单元、Link8单元。结合市场大棚结构的实际形状 将两排立柱每一榀顶部分别连接，顶棚骨架为圆形拱肋结 及相关尺寸数据，并根据分析计算的要求进行一定的简化 构，其中分布有26根檩条 ，两端部跨檩条间均有剪刀撑，顶 处理，最后用ANSYS软件创建出的结构模型如图1所示。 部覆盖材料为硬塑材料。 3 有限元 分析结果 (1) 所用材料属性及相关参数：钢材 ：Q235钢 ，弹性 在创建出结构模型后，进行网格划分，在划分的过程中 模量E=2．06el1，泊松比A=0．3，密度p=7850kg／In，初始 选择了相关的单元属性并控制了网格的尺寸。网格划分完 应变为0．00114，屈服应力 。=235blPa 。 毕后 ，结束前处理模块 ，进入求解模块，先设置边界条件，然 柱子钢管尺寸：d=218mm，t=14mm；圆形拱肋钢管尺 后分别施加重力荷载及雪荷载，并进行求解计算。最后进 寸：d=60mm，t：4mm；檩条钢管尺寸：d=40mm，t=4mm；柱 入后处理模块查看结果 ，通过单击主菜单中的GeneralPost— 间剪刀撑钢管尺寸：d=58mm，t=4mm；肋间剪刀撑杆件截 proc可以直接进入到通用后处理模块，用图形显示的方式输 面尺寸：A=0．0008m ；拉杆截面尺寸：A=0．0005m ；修改方 出计算结果。不同雪层厚度时大棚位移云图和梁杆轴向应 案中所用支撑杆截面尺寸：A=0．0005m 。 力云图如图2所示。 硬塑材料：弹性模量E=2．4e+9，泊松比A=0．3，密度 由图2可知当结构作用有0．