2022 年1 月 Jan 2022 第nullnull 卷 第null 期 nullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 開放科學 資源服務 標識碼 nullnullnullnull 基于臨時加固策略的日光溫室 極端風雪災害對策 楊升華 劉雪迎 蔣秀根 中國農(nóng)業(yè)大學水利與土木工程學院 北京nullnullnullnullnullnull 摘要 為研究極端風雪災害下日光溫室結(jié)構(gòu)的加固對策 利用nullnullnullnullnull 有限元分析軟件 考慮材料 非線性 幾何大變形以及結(jié)構(gòu)非線性條件 建立日光溫室單榀骨架模型null分別模擬風荷載 雪荷載 風主導風雪荷載 雪主導風雪荷載null 種荷載工況下日光溫室結(jié)構(gòu)失穩(wěn)破壞的全過程 得到了其失穩(wěn) 模式與結(jié)構(gòu)荷載位移關(guān)系曲線 并根據(jù)失穩(wěn)模式提出相應臨時加固辦法null結(jié)果表明 臨時加固對日 光溫室抗風雪災害能力提升明顯 加固后日光溫室結(jié)構(gòu)對風荷載承載能力提升nullnullnullnullnullnullnullnullnull 對雪 荷載承載能力提升nullnullnullnullnullnullnullnull 對風主導風雪荷載承載能力提升nullnullnullnull nullnullnullnullnull 對雪主導風雪荷 載承載能力提升nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 關(guān)鍵詞 日光溫室 風雪災害 臨時加固 失穩(wěn)模式 承載能力 中圖分類號 nullnullnullnullnull 文獻標志碼 null 文章編號 nullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnull nullnullnull 引文格式 楊升華 劉雪迎 蔣秀根null 基于臨時加固策略的日光溫室極端風雪災害對策 null null江蘇大學學報 自然科學版 nullnullnullnull nullnull null nullnull nullnullnullnull 收稿日期 nullnullnullnull nullnullnull nullnullnull 基金項目 國家自然科學基金資助項目 nullnullnullnullnullnullnullnull 作者簡介 楊升華 nullnullnullnull 男 四川成都人 碩士研究生 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnull 主要從事結(jié)構(gòu)工程的研究null 蔣秀根 nullnullnullnull 男 江蘇大豐人 教授 博士生導師 通信作者 nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnull 主要從事結(jié)構(gòu)工程的研究null Countermeasures against extreme wind and snow disasters to solar greenhouses based on temporary reinforcement YANG Shenghua LIU Xueying JIANG Xiugen nullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull Abstract nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 46 第43 卷 Key words nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull 日光溫室作為我國自主研發(fā)的溫室結(jié)構(gòu) 其 造價低廉 搭建簡單 節(jié)能環(huán)保 深受農(nóng)民喜愛 在 北方地區(qū)發(fā)展迅猛 已成為我國設(shè)施農(nóng)業(yè)一大主 體null目前全球氣候狀況嚴峻 極端災害頻發(fā) 國家 新 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 已將各地風雪荷載修訂提 升 null null日光溫室對風雪荷載較為敏感 極端天氣下 受災垮塌時有發(fā)生 造成較大損失null 倒塌原因主要 為骨架或承重墻失效null 墻體破壞多由水災引起 土 制后墻浸水變軟 null 喪失承載能力 引發(fā)結(jié)構(gòu)坍 塌 null 骨架破壞主要由于極端風雪荷載作用造成 破壞形式包括部分和整體的強度破壞及失穩(wěn)破壞null 日光溫室的結(jié)構(gòu)特點導致失穩(wěn)破壞為主要失效形 式 null null提升溫室骨架安全性 防止其受風雪荷載失 穩(wěn)破壞 對保證日光溫室結(jié)構(gòu)安全有重要意義null 目前國內(nèi)外研究主要為室內(nèi)光 溫 濕度等環(huán) 境方面研究 null nullnull 在溫室結(jié)構(gòu)安全方面的研究相對 不足 結(jié)構(gòu)研究以溫室結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析 null nullnull 骨架選 材 系桿布置 屋面曲線等優(yōu)化設(shè)計 null nullnullnull 風雪荷載 在溫室結(jié)構(gòu)上的計算取值為主 nullnull nullnullnull null部分學者還研 究了溫室薄膜結(jié)構(gòu)及蒙皮效應等對溫室結(jié)構(gòu)穩(wěn)定 性的影響 null nullnull nullnullnull null這些研究都旨在提升未建溫室的 抗災承載能力 對已建溫室的救災應急幫助不大null 應急措施多為經(jīng)驗總結(jié) 包括大風災害下的日光溫 室壓膜措施 nullnull 及水災后溫室的維修應對辦法 nullnull 還有學者研究了溫室加強板 斜撐等永久骨架加固 辦法 nullnull 及可拆卸單柱的溫室抗雪加固辦法 nullnull null 總 的來說 關(guān)于臨時加固提升日光溫室結(jié)構(gòu)承載能力 的研究很少null臨時加固作為小成本 高回報的辦法 用于保證溫室結(jié)構(gòu)安全 應對突發(fā)頻發(fā)的極端風雪 災害有重要意義null 文中采用nullnullnullnullnull有限元分析軟件建立模型 模 擬日光溫室單榀骨架在風荷載 雪荷載 風主導的 風雪荷載以及雪主導的風雪荷載null 種工況作用下倒 塌的全過程 確定了極端風雪災害下日光溫室骨架 的失穩(wěn)變形規(guī)律 根據(jù)變形規(guī)律找出臨時加固辦 法 并驗證其有效性null 1 受災失效形式 為研究日光溫室骨架在極端風雪荷載下的失效 形式 參考國內(nèi)常用日光溫室結(jié)構(gòu)尺寸 研究模型參 數(shù)如下 溫室跨度null null 脊高nullnull null null 后墻高nullnull null null 前屋面角nullnullnull 后屋面仰角nullnullnullnull前后拱桿為nullnull nullnull null nullnull null nullnull圓管 斜撐為nullnull nullnull nullnullnull null nullnull 圓管 材料為 nullnullnullnull鋼 示意圖如圖null 所示null加固頂桿為木制 拉索 為尼龍 其尺寸建議將在后文加固辦法中提出null 拱 桿與后墻 基礎(chǔ)視為固定連接 前后拱桿 拱桿與斜 撐桿 拱桿與拉索 拱桿與加固頂桿間均視為鉸接 頂桿下部與基礎(chǔ)為鉸接null 圖null 日光溫室單榀骨架 不同工況下日光溫室結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)形式如圖null 所 示 溫室結(jié)構(gòu)荷載 位移曲線如圖null 所示null 圖null 不同工況下日光溫室結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)形式 第1 期 nullnullnull等 基于臨nullnullnull策略的nullnullnullnullnull 對策 47 圖null 不同工況下日光溫室結(jié)構(gòu)荷載 位移曲線 1 1 雪載作用 null 失穩(wěn)形狀null雪荷載下日光溫室骨架失穩(wěn)形式 如圖nullnull 所示 荷載 位移曲線如圖nullnull 所示null 結(jié)構(gòu)受 豎向均布荷載 屋面拱失穩(wěn)壓扁null 前屋面中下部向 左下方沉降 最大位移出現(xiàn)在跨中靠右位置null 屋面 上部略微上抬 斜撐桿與前屋面連接處附近上抬最 為嚴重null結(jié)構(gòu)向左略微移動 平均左移nullnull nullnullnull 整體 來看 骨架坡腳 屋脊及后屋面變形較小 前屋面中 下部變形較大null null 最大位移點null結(jié)構(gòu)最大位移點為nullnull 號節(jié)點 位于距坡腳約nullnullnull 跨位置 總位移nullnull nullnullnull 危險點 與最大下沉點相對應最大上抬點 為nullnull 號節(jié)點 位于斜撐前拱桿連接處 總位移nullnull nullnullnull 1 2 風載作用 由于結(jié)構(gòu)和荷載作用形式的影響 造成日光溫 室骨架失穩(wěn)的主要為風壓力 但風吸力也可能對結(jié) 構(gòu)變形規(guī)律 承載能力帶來一定影響 所以分析時 應考慮風吸效應null文中日光溫室骨架右側(cè)下半部分 受壓 null 到nullnull 號節(jié)點 上半部分 nullnull 到nullnull 號節(jié)點 受吸 后屋面受吸null 1 2 1 考慮風吸作用 null 失穩(wěn)形狀null 考慮風吸時結(jié)構(gòu)失穩(wěn)形式如圖 nullnull所示 荷載 位移曲線如圖nullnull 所示null 結(jié)構(gòu)受垂直 于表面的均布荷載 前屋面拱失穩(wěn)壓扁null 屋面中下 部向左下方沉降嚴重 最大位移出現(xiàn)在跨中靠右位 置 總位移和水平方向分位移均比雪荷載時大null 上 部屋面較雪載用作上抬嚴重 坡腳附近變形也比雪 荷載時嚴重 屋脊與斜撐間前屋面為危險位置null 后 屋面略微上抬 結(jié)構(gòu)整體向左移動 平均左移 nullnull nullnullnull null 最大位移點null 最大位移點為null 號節(jié)點 位于 距坡腳約nullnullnull 跨位置處 位移為nullnullnull nullnullnull 危險點為 斜撐附近nullnull 號節(jié)點 位移為nullnull nullnullnull 1 2 2 不考慮風吸作用 null 失穩(wěn)形狀null不考慮風吸時結(jié)構(gòu)失穩(wěn)形式如圖 nullnull所示 荷載 位移曲線如圖nullnull 所示null參考圖nullnull 可 知不考慮風吸作用時結(jié)構(gòu)失穩(wěn)變形規(guī)律與考慮風 吸時基本一致 最大位移點相同null 區(qū)別在于不考慮 風吸時 前屋面上部上抬較小null 通過對比荷載位移 曲線發(fā)現(xiàn)風吸使結(jié)構(gòu)失穩(wěn)荷載降低null 由于風吸對結(jié) 構(gòu)變形及承載能力均有不利影響 所以后文研究均 考慮風吸作用null null 最大位移點null 最大位移點仍為null 號節(jié)點 位 移為nullnullnull nullnullnull危險點為nullnull 號節(jié)點 位移為nullnull nullnullnull 1 3 風雪組合作用 不同地區(qū)風雪荷載嚴重程度不盡相同 分別將 風荷載 雪荷載作為風雪荷載組合的主導荷載進行 分析null 1 3 1 風荷載主導 風荷載為雪荷載的nullnull null 倍null null 失穩(wěn)形狀null風主導下風雪作用失穩(wěn)形式如圖 nullnull所示 荷載 位移曲線如圖nullnull 所示null 結(jié)構(gòu)受組合 荷載影響時 整體變形與風荷載單獨作用基本一 致null結(jié)構(gòu)整體左移動nullnull nullnull 最大位移點與風荷載單 獨作用時相同 位于跨中靠右位置null 失穩(wěn)時 最大位 移點及附近變形略小于風荷載單獨作用 大于雪荷 48 第43 卷 載單獨作用null null 最大位移點null 最大位移點為null 號節(jié)點 位移 為nullnullnull nullnullnull危險點為nullnull 號節(jié)點 位移為nullnull nullnullnull 1 3 2 雪荷載主導 雪荷載為風荷載的nullnull null 倍null null 失穩(wěn)形狀null雪主導下風雪作用失穩(wěn)形式如圖 nullnull所示 荷載 位移曲線如圖nullnull 所示null 雖然雪為風 雪主導荷載 結(jié)構(gòu)整體變形仍與風主導時基本一 致null但由于風的作用相對較小 前屋面上部吸力與 下部壓力聯(lián)合作用造成的屋頂上抬比風主導時小 坡腳附近的變形也比較小 結(jié)構(gòu)的整體左移nullnull nullnullnull 失穩(wěn)時 最大位移點及附近變形小于風主導下的風 雪荷載工況 大于雪荷載單獨作用工況null null 最大位移點null最大位移點為nullnull 號節(jié)點 位移 為nullnullnull nullnullnull危險點為nullnull 號節(jié)點 位移為nullnull nullnullnull 1 4 失效規(guī)律分析 null 失穩(wěn)特征nullnull 種風雪工況下溫室結(jié)構(gòu)的失穩(wěn) 規(guī)律基本一致 均為前屋面拱中下部壓扁失穩(wěn)null 下 部壓扁的同時上部上抬 后屋面略微上抬 結(jié)構(gòu)整 體向左略微移動null 區(qū)別在于 有風荷載參與荷載組 合時結(jié)構(gòu)失穩(wěn)位移更大 前屋面中下部下沉與上部 上抬及坡腳處的變形更為嚴重 結(jié)構(gòu)向左的整體位 移也比雪荷載作用時大null 雪荷載在參與荷載組合時 對結(jié)構(gòu)位移有抑制作用 會減小結(jié)構(gòu)失穩(wěn)時的變 形null失穩(wěn)時結(jié)構(gòu)最大位移按工況由大到小依次為風 荷載 風主導的風雪荷載 雪主導的風雪荷載 雪 荷載null null 最大變形點nullnull 種工況最大變形位置與危險 位置大致相同 均在前屋面拱中下部位null 風載作用 時候最大變形點為null 號節(jié)點 雪載作用最大變形點 為nullnull 號節(jié)點 風荷載下最大變形點比雪荷載位置略 微右移null風主導下風雪荷載的最大變形點位置與風 荷載工況一致 雪主導下風雪荷載最大變形點位置 與雪荷載工況一致null 各工況潛在危險點均在斜撐與 前拱桿連接處上方 有風荷載參與的工況坡腳附近 可能出現(xiàn)危險null 不同載荷作用下最大變形點 最大 位移 危險點 危險點位移 結(jié)構(gòu)平均左移如 表null 所示null 表1 不同工況下日光溫室結(jié)構(gòu)變形情況統(tǒng)計 荷載工況 最大位移點 最大位移nullnullnull 危險點 危險位移nullnullnull 平均左移nullnullnull 雪荷載 nullnull nullnull nullnull nullnull nullnull 考慮風吸風荷載 null nullnullnull nullnull nullnull nullnull 忽略風吸風荷載 null nullnullnull nullnull nullnull nullnull 風主導風雪荷載 null nullnullnull nullnull nullnull nullnull 雪主導風雪荷載 nullnull nullnullnull nullnull nullnull nullnull 2 減災對策 2 1 減災措施 日光溫室應對風雪災害的常見措施有防災 抗 災 消災 救災null 種null防災措施通過正確選址 選型降 低溫室可能承載null抗災措施指設(shè)計溫室時保證其強 度剛度足夠 減小破壞可能性null 消災措施指災后及 時掃雪除冰 或通過破拆覆膜的辦法減小荷載作用 面積 消除作用在結(jié)構(gòu)上的災害荷載 以應對極端 風雪天氣null救災措施指災前結(jié)構(gòu)應急加固措施 通 過設(shè)置頂桿 拉索等辦法 限制結(jié)構(gòu)位移 以提高結(jié) 構(gòu)整體承載能力null 2 2 加固方法 除救災加固措施 另外null 種辦法都有一定的局 限性 如表null 所示null如對生產(chǎn)生活需要不得不建造日 光溫室的風雪災害地區(qū) 無論怎樣選址選型都無法 避免受災問題 很多農(nóng)村在設(shè)計建造日光溫室時缺 乏科學指導 承受力與剛度達不到抗災標準 掃雪 除冰需要災害過后 溫室在受災中途就可能倒塌 拆除覆膜的辦法基本可以保證骨架安全 但導致作 物絕收 仍造成不小的經(jīng)濟損失null 表2 不同減災措施對比 減災措施 實施辦法 特點 防災措施 正確選址 受地區(qū)影響 正確選型 需專業(yè)知識 抗災措施 增加強度剛度 需專業(yè)知識 消災措施 掃雪除冰 可能災中倒塌 拆除覆膜 造成較大損失 救災措施 臨時加固 通用null需要材料 救災加固措施 作為null 種方法里通用性最好的 一種 只需準備材料即可對溫室結(jié)構(gòu)薄弱處提前進 行加固null由于日光溫室骨架多由大柔度細長桿件組 成 其主要破壞形式為失穩(wěn)破壞null 通過限制結(jié)構(gòu)大 變形處位移 改變結(jié)構(gòu)失穩(wěn)形式 可以很大程度地 提升結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)荷載 充分發(fā)揮材料強度null 采用臨 第1 期 nullnullnull等 基于臨nullnullnull策略的nullnullnullnullnull 對策 49 時頂桿頂撐或拉索固定等辦法 對溫室結(jié)構(gòu)受載變 形最大處予以支撐 限制結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)變形趨勢 可 以較大程度地提高結(jié)構(gòu)極限承載能力null 該方法適應 性強 操作簡單 成本較低 不需要專業(yè)人員工具 根據(jù)天氣預報即可做好災前準備 將經(jīng)濟損失降到 最小null對建成時間較長 承載能力下降的老舊溫室 和受到臺風 暴雪預警地區(qū)的溫室 有良好的實踐 意義null 3 加固方案及效果驗證 根據(jù)不同的災害荷載 可在溫室骨架不同位置 進行加固null研究中加固頂桿均為豎直放置null 由前文 分析溫室結(jié)構(gòu)受載時有略向左移動的趨勢 且為了 便于頂緊放置 實際操作中頂桿可略微向右傾斜 對抗風荷載時傾斜可比對抗雪荷載時稍大null 3 1 雪載作用 加固辦法為對最大位移點nullnull 號節(jié)點進行頂撐 結(jié)果如圖null nullnull 所示null 雪荷載下單桿加固后結(jié)構(gòu)失穩(wěn)形式如圖nullnull所 示 荷載 位移曲線如圖null 所示null 單桿加固后可大 幅減小結(jié)構(gòu)中下部拱的失穩(wěn)變形 原雪載作用下 變形最大部位經(jīng)加固后已很安全null 但失穩(wěn)荷載提 升不大 這是因為頂撐改變了結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)模式 在 前屋面靠屋脊處較平部分出現(xiàn)了新的失穩(wěn)null 新最 大位移點為nullnull 號節(jié)點 總位移nullnull nullnullnull由于承載力 僅提升nullnullnull 沒有達到理想狀態(tài) 繼續(xù)對結(jié)構(gòu)進行 加固null 圖null 溫室結(jié)構(gòu)受雪荷載失穩(wěn)形式 增設(shè)雙桿加固失穩(wěn)形式如圖nullnull所示 荷載 位 移曲線如圖null 所示null 最大變形部位由屋脊附近變 成跨中null nullnull 號節(jié)點為最大位移點 總位移nullnull nullnullnull 承載力提升 nullnullnull null 根據(jù) 農(nóng)業(yè)溫室結(jié)構(gòu)荷載規(guī) 范 nullnull 多數(shù)地區(qū)二十年一遇雪荷載比十年一遇 大nullnullnull nullnullnullnull null日光溫室設(shè)計使用年限為nullnull null 假 設(shè)溫室強度達到 nullnullnull 加固后已足夠應對 nullnullnull 以 上荷載null 圖null 溫室結(jié)構(gòu)雪荷載 位移曲線 增設(shè)null 桿加固后失穩(wěn)形式如圖nullnull 所示 荷載 位移曲線如圖null 中所示null對極端雪災 或本身承載能 力下降較多溫室 可在雪災時在跨中繼續(xù)增加頂 撐 失穩(wěn)荷載可以提升nullnullnullnull 可留作應急預案null null 桿 頂撐后最大位移點變?yōu)榻履_處null 的號節(jié)點 總位 移nullnull nullnullnull 3 2 風載作用 加固辦法為對最大位移null 號節(jié)點進行頂撐 對 nullnull 號危險點進行拉緊 結(jié)果如圖null nullnull 所示null風荷載 下單桿加固后結(jié)構(gòu)失穩(wěn)形式如圖nullnull 所示 荷載 位 移曲線如圖null 所示null同雪荷載下單桿頂撐 支撐可以 有效減小前屋面中下部拱的變形 失穩(wěn)荷載提高 nullnullnullnullnull由于風與雪荷載的作用方向不同 且考慮風 吸影響 支撐后最大位移點nullnull 號節(jié)點出現(xiàn)在未經(jīng)加 固時風載作用危險點附近 總位移nullnull nullnull 結(jié)構(gòu)上抬 失穩(wěn)null 單桿加拉索加固后失穩(wěn)形式如圖nullnull 所示 荷 載 位移曲線如圖null 所示null由于無加固時結(jié)構(gòu)前屋面 中下部受風壓失穩(wěn) 拉緊上部危險點并不能有效限 制最大變形點的位移 單純使用拉索對結(jié)構(gòu)承載能 力提升很小 所以拉索與頂桿同時使用 拉索上部 綁扎在上抬最大位置 下部綁扎于骨架與后墻連 接處即可null 加固后 由于拉索限制了屋面上部位 移 新的最大變形部位出現(xiàn)在無加固時風載潛在 危險點坡腳附近 null 號節(jié)點為最大位移點 總位移 nullnull nullnull 承載能力提高nullnullnullnull null 研究中采用nullnull nullnull尼龍繩作為拉索 布置后可 使nullnull 號危險點位移減小nullnull nullnullnull選用null 和nullnull nullnull尼 龍繩再次試驗后發(fā)現(xiàn)可使該點位移分別減小nullnull 和 50 第43 卷 nullnull nullnullnull較細的null nullnull尼龍繩約束后最大變形點仍為 nullnull 號節(jié)點 nullnull 和nullnull nullnull 尼龍繩約束后最大變形點 變?yōu)槠履_處null 號節(jié)點null粗尼龍繩抗拉剛度大 更好地 限制結(jié)構(gòu)的位移 不同粗細的繩索下骨架失穩(wěn)模式 雖然改變 但承載能力幾乎不變 均較單桿加固有 一定提升 但提升不明顯null 一般情況下 拉索可設(shè)置 在溫室外用于壓緊覆膜 防止風吸造成薄膜鼓包 有良好效果null但由于其材料便宜 操作簡便 必要時 也可用于骨架加固 安裝后即可長期保持 無需 拆卸null 雙桿加拉索加固后失穩(wěn)形式如圖nullnull所示 在增 加拉索后再在坡腳附近增設(shè)一道頂桿null 可使承載力 提升nullnullnullnull 新的最大變形位置出現(xiàn)在跨中 nullnull 號節(jié) 點為最大位移點 總位移nullnull nullnullnull 圖null 溫室結(jié)構(gòu)受風荷載失穩(wěn)形式 圖null 溫室結(jié)構(gòu)風荷載 位移曲線 3 3 風雪組合作用 3 3 1 風主導風雪荷載 加固辦法為對最大位移null 號節(jié)點進行頂撐 結(jié) 果如圖null nullnull 所示null風主導風雪荷載下單桿加固后結(jié) 構(gòu)失穩(wěn)形式如圖nullnull 所示 荷載 位移曲線如圖null 所 示null加固后的新失穩(wěn)形式與單獨風雪荷載作用時都 不相同null支撐大幅減小了前屋面拱下部的位移 但 在跨中部分仍有較大的變形null 由于風雪荷載組合作 用 屋脊附近的風吸力減輕了雪的豎向壓力 雪壓 又抑制了風吸造成的屋面上抬 所以風雪組合工況 屋面上部的潛在危險點位移較風雪單獨作用時小 單桿加固后原危險點并不會成為新的最大變形點null 所以支撐效果相對風雪單獨作用時更好 承載能力 提升 nullnullnullnullnull 新最大位移點為 nullnull 號節(jié)點 總位移 nullnull nullnullnull 跨中增設(shè)雙桿加固后失穩(wěn)形式如圖nullnull所示 荷 載 位移曲線如圖null 所示null 屋面中上部整體變形減 小 靠近坡腳處變形增大null null 號節(jié)點為新最大變形 點 總位移nullnull nullnull 支撐后承載能力提升nullnullnullnullnull 可 見風主導下的風雪荷載單桿加固后即可取得很好 效果 結(jié)構(gòu)強度已充分利用 雙桿加固對結(jié)構(gòu)整體 承載能力提升不大null 圖null 溫室結(jié)構(gòu)受風主導風雪荷載失穩(wěn)形式 圖null 溫室結(jié)構(gòu)風主導風雪荷載 位移曲線 3 3 2 雪主導風雪載荷 加固辦法為對最大位移點nullnull 號節(jié)點進行頂撐 結(jié)果如圖nullnull nullnullnull 所示null雪主導風雪荷載下單桿加固 后結(jié)構(gòu)失穩(wěn)形式如圖nullnullnull所示 荷載 位移曲線如圖 nullnull 所示null與風主導時風雪荷載不同 加固后結(jié)構(gòu)最 大變形點出現(xiàn)在坡腳而非跨中 前屋面中上部整體 變形減小 新的最大位移點為 null 號節(jié)點 總位移 nullnull nullnullnull失穩(wěn)荷載提升nullnullnullnull 效果良好null 在坡腳增設(shè)加雙桿加固后 失穩(wěn)形式如圖nullnullnull 第1 期 nullnullnull等 基于臨nullnullnull策略的nullnullnullnullnull 對策 51 所示 荷載 位移曲線如圖nullnull 所示null加固后坡腳變形 減小 跨中變形增大null最大位移點變?yōu)閚ullnull 號節(jié)點 總 位移nullnullnull nullnull 失穩(wěn)荷載提升nullnullnullnullnull 圖nullnull 溫室結(jié)構(gòu)受雪主導風雪荷載失穩(wěn)形式 圖nullnull 溫室結(jié)構(gòu)雪主導風雪荷載 位移曲線 3 4 通用方法 由上述分析可得 任意荷載組合下都為前屋面 拱null nullnull 號節(jié)點首先壓潰失穩(wěn)null因此所有情況下都可 在null 號節(jié)點附近 約靠近坡角nullnullnull 跨處進行加固頂 撐null加固此處后結(jié)構(gòu)對風荷載 風雪組合荷載承載 能力都有較大的提升 但對雪荷載承載能力提升不 夠理想null除雪荷載時在屋脊附近加用雙桿外 其他 荷載均可采用單桿通用加固辦法null 3 5 加固選材 選材時應遵守易獲取 低成本的原則null 推薦將