國內將直立鎖邊金屬屋面系統引進后，對其傳力原理和受力性能方面的研究尚未成熟，不利于此類屋面體系的推廣應用。直立鎖邊金屬屋面系統涉及的問題具有綜合性、復雜性，需要大量科研工作予以解決。基于以上問題，針對性地對直立鎖邊金屬屋面卷邊咬合處展開相關研究。

首先介紹了金屬屋面的構造，通過對鋁鎂錳直立鎖邊金屬屋面系統構造的初步分析得到了屋面板抗風原理：最頂層的屋面板首先向上變形，將上升力通過鎖邊咬合構造傳給支座，支座再將荷載由自攻螺釘傳至檁條，最后再分配給主體結構。傳力順序為風吸荷載→屋面板→固定支座→自攻螺釘→檁條→主體結構。

利用非線性有限元軟件MIDAS FEA模擬該屋面系統受風荷載作用下的破壞全過程，對直立鎖邊金屬屋面系統的抗風性能進行研究。結合國內對金屬屋面系統抗風揭破壞性能所做的研究，分別在屋面板平板及豎向板肋上施加滿布均勻荷載2 kN/m2和5 kN/m2，分析不同荷載下屋面板的受力及變形情況,得到了不同位置節點處的Mises應力云圖。分析發現：在2 kN/m2均布荷載作用下，支座與金屬卷邊相連接的部位由于相互的擠壓和滑移，局部應力較大，達到220 MPa，但此時板面中部位置還停留在比較低的應力水平；在5 kN/m2的均布荷載作用下，屋面板跨中大部分以及支座附近的區域應力已經達到屈服強度；在2 kN/m2的均布荷載作用下，屋面板跨中位置的豎向撓度值約為48.18 mm，撓度數值較大，且支座處開口使得兩側板面撓度值大于中間板，需考慮其對整體屋面系統使用狀態的影響；當施加在屋面板上的均布風荷載值為5.0 kN/m2時，板跨中撓度為220 mm，這是因為屋面板已經脫離支座，導致撓度迅速變大，此時過大的撓度對屋面板的正常使用產生了不可恢復的影響。通過對屋面板受荷載作用下的變形情況加以分析，可知相鄰屋面板在風揭作用下，卷邊直肋分別往兩邊運動，屋面板直立鎖邊部分與鋁合金支座不斷摩擦、擠壓，隨著變形的不斷發展，最終脫離支座。因此，直立鎖邊金屬屋面系統在風吸力作用下，屋面板卷邊與支座處的咬合連接是最先發生破壞的部位，對此部位應特別注意，必要時應采取相應加強措施。

通過對結構的模態分析，得到其前5階振型和周期。對屋面板進行風壓動力時程分析，得到與各測點對應的鎖縫連接處相對位移響應。為提高直立鎖邊金屬屋面系統抗風揭能力，防止局部掀翻，針對不同的工程狀況，提出了相應的加強對策。加強處理后，直立鎖邊金屬屋面系統的使用安全性提高，可為工程設計提供參考。