門(mén)式剛架輕鋼廠房冰雪荷載智能監(jiān)測(cè)和預(yù)警研究.pdf

1、近年來(lái)，我國(guó)極端天氣逐漸增多，自然災(zāi)害愈加頻繁，在眾多自然災(zāi)害中，雪災(zāi)對(duì)輕鋼結(jié)構(gòu)的影響尤為突出，給我國(guó)國(guó)計(jì)民生造成了巨大經(jīng)濟(jì)損失和重大人員傷亡。而工業(yè)建筑中輕鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用廣泛，但輕鋼結(jié)構(gòu)是一種對(duì)雪荷載比較敏感的結(jié)構(gòu)形式。門(mén)式剛架輕鋼廠房是輕鋼結(jié)構(gòu)的一種常用的形式，為防止或者降低雪災(zāi)對(duì)門(mén)式剛架輕鋼結(jié)構(gòu)廠房的不利影響，提出了對(duì)門(mén)式剛架輕鋼廠房的冰雪荷載進(jìn)行智能監(jiān)測(cè)和預(yù)警研究。
　　首先，介紹國(guó)內(nèi)外冰雪荷載智能監(jiān)測(cè)和預(yù)警系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀；其

2、次，利用Midas GEN有限元軟件對(duì)門(mén)式剛架輕鋼廠房在雪荷載作用下的結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)值模擬研究，并結(jié)合某項(xiàng)工程案例，詳細(xì)研究了雪荷載作用下輕鋼結(jié)構(gòu)坍塌的破壞機(jī)理：雪災(zāi)發(fā)生時(shí)，檁條因雪災(zāi)產(chǎn)生過(guò)大的撓度，無(wú)法提供為剛架側(cè)向支撐為剛架，而且當(dāng)屋面檁條脫落后，屋面荷載通過(guò)檁條又反過(guò)來(lái)對(duì)剛架施加額外的面外荷載，進(jìn)一步惡化了剛架的平面外失穩(wěn)破壞。當(dāng)剛架出現(xiàn)平面外失穩(wěn)破壞后，對(duì)與其連接的鋼柱造成彎扭屈曲或彎曲屈曲的整體失穩(wěn)破壞，對(duì)門(mén)式剛架輕鋼廠房造成局部

3、坍塌或整體倒塌，故門(mén)式剛架輕鋼廠房冰雪荷載智能監(jiān)測(cè)和預(yù)警系統(tǒng)的冰雪荷載監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在廠房每跨屋面檁條的中部；再次，以門(mén)式剛架輕鋼廠房為平臺(tái)設(shè)計(jì)冰雪智能監(jiān)測(cè)和預(yù)警系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)，包括系統(tǒng)硬件總體構(gòu)架和系統(tǒng)軟件總體構(gòu)架、系統(tǒng)的主要器件選型包括單片機(jī)、傳感器、無(wú)線(xiàn)收發(fā)芯片和嵌入式操作系統(tǒng)等；最后，冰雪荷載智能監(jiān)測(cè)和預(yù)警系統(tǒng)根據(jù)安全、高效、經(jīng)濟(jì)的原則對(duì)輕鋼結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析，利用Midas GEN有限元軟件對(duì)門(mén)式剛架輕鋼廠房結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)值