随着我国经济的快速发展,出现了越来越多的大型公共建筑如体育馆、站台等,直立锁边金属屋面由于其设计灵活、施工便捷、防水性好等优点在这些建筑中得到了广泛的应用。然而近年来直立锁边金属屋面系统的风揭破坏频发,带来了较为严重的损失。综合考虑经济性和安全性的基于性能的抗风设计逐渐兴起,但对金属屋面系统的研究目前还很少。为了推动性能化抗风设计的进程,本文对直立锁边金属屋面系统的易损性进行了研究。通过蒙特卡洛模拟法进行了大量有限元模拟并对模拟结果进行了回归分析,结合易损性概率函数获得了该类屋面系统的易损性曲线。结合哈尔滨地区典型平屋盖的例子介绍了易损性曲线在设计中的应用。主要内容如下:(1)基于蒙特卡洛模拟法对直立锁边金属屋面系统进行了易损性研究。利用ANSYS建立了直立锁边金属屋面系统的三跨精细化模型;通过弹性模量、屈服强度、极限强度、密度、泊松比考虑屋面材料参数的随机性,通过模型中面面接触的摩擦系数考虑人为安装的随机性。进行随机抽样获得了有抗风夹和无抗风夹两种工况各50组样本共100组样本,选取10m/s至90m/s以10m/s为间隔的风速区间,将风速转换为风压与100组结构样本组合为900组风压-结构样本,进行有限元计算,将计算结果与已有的试验结果进行对比,验证模拟的准确性。(2)结合直立锁边金属屋面系统的性能划分,以破坏参数β量化性能水准。类比地震易损性概率函数提出风灾易损性概率函数,对100组样本的模拟结果进行线性回归分析,统计得到相应的均值和标准差。利用统计结果绘制了易损性曲线。(3)考虑风荷载的不确定性以及具体的建筑场地,结合平屋盖风洞试验数据及哈尔滨地区1995年至2019年9000多天的日极值风速和日极值风向拟合得到的风速风向联合概率,绘制了该类直立锁边金属屋面系统应用于哈尔滨地区平屋盖角部区域的易损性曲面,为性能化抗风设计提供依据。