近年来大跨度屋盖结构的金属屋面因风荷载而造成的破坏现象时有发生,连续焊接不锈钢屋面系统具有承载能力高、防水性能好的特点。目前金属屋面的抗风性能研究多以静态加载和拟动态加载两种方式为主,然而这两种加载制度都未考虑脉动风荷载的频谱特性。对于金属屋面在脉动风荷载作用下的等效应力和变形,还有待进一步研究。本文以肇庆新区体育中心连续焊接不锈钢屋面系统为研究对象,基于Ansys Workbench有限元软件,建立了该屋面系统中的屋面板、支座和檩条等主要的受力构件有限元模型,在验证了有限元模型正确性的基础上,分析了连续焊接不锈钢屋面在静态和动态风荷载作用下的等效应力和变形,并进一步分析了屋面板的自振对主体结构(檩条)等效应力的影响,最后分析了屋面板的板宽、板厚以及风荷载等不同参数对屋面板、支座和檩条等效应力的影响。本文的主要工作和成果如下:1.建立了屋面板、支座和檩条有限元模型,并将有限元模拟结果与连续焊接不锈钢屋面系统抗风揭性能试验现象和结果进行对比,验证了有限元模型的正确性,并分析了连续焊接不锈钢屋面系统在基于抗风揭试验的静态风荷载作用下产生的等效应力和变形。结果表明,屋面板拐角处的等效应力最为集中,但屋面板在10k Pa静态荷载作用下并未发生破坏,说明连续焊接不锈钢屋面系统是一套抗风性能优良的屋面系统。2.对比分析了连续焊接不锈钢屋面在静态和动态风荷载两种加载方式作用下屋面板、支座和檩条等不同区域的等效应力差异。结果表明,连续焊接不锈钢屋面板、支座和檩条在基于风洞试验的动态风荷载作用下产生的等效应力较静态风荷载有明显的增长,尤其是支座区域的等效应力最大增长率可达50%以上,最大等效应力出现在支座列屋面板拐角处。3.建立了包括屋面板、支座、檩条和仅有檩条的两种有限元模型,对比了檩条的等效应力,以分析连续焊接不锈钢屋面板对主体结构(檩条)的等效应力的影响。结果表明,在仅有檩条的有限模型中,檩条受到的等效应力较大,这是由于屋面板的自振和阻尼耗散掉一部分能量,会导致传递至下部檩条的等效应力降低。此外,由于屋面板的存在,传递到下部檩条的风荷载功率谱会在屋面板基频处有一定的放大。4.对屋面板的板宽和板厚相关参数进行分析,以分析不同板型对于屋面系统等效应力的影响。同时为了避免计算结果的偶然性,结合风洞试验还选取了不同测点位置的荷载时程,对结果进行分析。结果表明,板宽由300mm增大至500mm时,屋面板的最大等效应力和变形分别增大了28.04%和82.31%;板厚由0.3mm增大至0.6mm时,面板的最大等效应力和变形分别减小了12.86%和25.70%;在脉动风荷载峰值相同的情况下,改变风荷载时程所计算出的屋面板的最大等效应力和变形差异在3%以内。