国内将直立锁边金属屋面系统引进后，对其传力原理和受力性能方面的研究尚未成熟，不利于此类屋面体系的推广应用。直立锁边金属屋面系统涉及的问题具有综合性、复杂性，需要大量科研工作予以解决。基于以上问题，针对性地对直立锁边金属屋面卷边咬合处展开相关研究。

首先介绍了金属屋面的构造，通过对铝镁锰直立锁边金属屋面系统构造的初步分析得到了屋面板抗风原理：最顶层的屋面板首先向上变形，将上升力通过锁边咬合构造传给支座，支座再将荷载由自攻螺钉传至檩条，最后再分配给主体结构。传力顺序为风吸荷载→屋面板→固定支座→自攻螺钉→檩条→主体结构。

利用非线性有限元软件MIDAS FEA模拟该屋面系统受风荷载作用下的破坏全过程，对直立锁边金属屋面系统的抗风性能进行研究。结合国内对金属屋面系统抗风揭破坏性能所做的研究，分别在屋面板平板及竖向板肋上施加满布均匀荷载2 kN/m2和5 kN/m2，分析不同荷载下屋面板的受力及变形情况,得到了不同位置节点处的Mises应力云图。分析发现：在2 kN/m2均布荷载作用下，支座与金属卷边相连接的部位由于相互的挤压和滑移，局部应力较大，达到220 MPa，但此时板面中部位置还停留在比较低的应力水平；在5 kN/m2的均布荷载作用下，屋面板跨中大部分以及支座附近的区域应力已经达到屈服强度；在2 kN/m2的均布荷载作用下，屋面板跨中位置的竖向挠度值约为48.18 mm，挠度数值较大，且支座处开口使得两侧板面挠度值大于中间板，需考虑其对整体屋面系统使用状态的影响；当施加在屋面板上的均布风荷载值为5.0 kN/m2时，板跨中挠度为220 mm，这是因为屋面板已经脱离支座，导致挠度迅速变大，此时过大的挠度对屋面板的正常使用产生了不可恢复的影响。通过对屋面板受荷载作用下的变形情况加以分析，可知相邻屋面板在风揭作用下，卷边直肋分别往两边运动，屋面板直立锁边部分与铝合金支座不断摩擦、挤压，随着变形的不断发展，最终脱离支座。因此，直立锁边金属屋面系统在风吸力作用下，屋面板卷边与支座处的咬合连接是最先发生破坏的部位，对此部位应特别注意，必要时应采取相应加强措施。

通过对结构的模态分析，得到其前5阶振型和周期。对屋面板进行风压动力时程分析，得到与各测点对应的锁缝连接处相对位移响应。为提高直立锁边金属屋面系统抗风揭能力，防止局部掀翻，针对不同的工程状况，提出了相应的加强对策。加强处理后，直立锁边金属屋面系统的使用安全性提高，可为工程设计提供参考。