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钢结构中常被看作围护构件的墙面板和屋面板,当与边缘构件具有可靠连接时,也能参与结构受力,提高结构承载力,减小结构变形。所以,在结构设计中考虑围护体系的应力蒙皮作用可使计算结果更符合实际情况,使结构材料的性能充分发挥。本文在前人研究(包括试验研究、有限元理论研究以及适合实际工程应用的简化设计计算方法等)的基础上,做了以下几个方面的工作:首先本文参考前人的研究,建立了一系列不同蒙皮尺寸、不同蒙皮厚度以及不同类型边缘构件连接的蒙皮单元模型,通过有限元分析,验证了蒙皮单元在面内剪力作用下首先发生对角斜向板带屈曲的假定。同时结合薄板的屈曲理论,分析得出蒙皮板斜向板带屈曲后平均刚度与初始平均刚度的比值,并以之作为实际工程中蒙皮板刚度的利用率;其次,以薄平钢板在面内受剪时的相关理论为基础,分析了薄板在单纯剪力作用下的屈曲行为和受力状态,并以我国常见的压型钢板为例,详细介绍了将压型钢板等效为正交各项异性平板的方法。最后本文以一个单层轻钢厂房结构作为算例,在屋面以及两边山墙处布置蒙皮板,将前文得出的蒙皮板屈曲后平均刚度利用率代入到结构模型中进行计算,比较不考虑蒙皮作用和考虑蒙皮作用时整体结构的变形和应力分布,证明了考虑蒙皮效应可以有效地控制结构位移,使结构变形协调以及构件受力分布合理。综上所述,本文分析了蒙皮单元在荷载作用下的受力状态与变形,尝试在整体结构计算中如何有效的模拟应力蒙皮作用。本文得出一些有价值的结论,可供实际工程设计参考。