溫室結(jié)構(gòu)風(fēng)振效應(yīng)研究.pdf

1、溫室建筑是工廠化農(nóng)業(yè)最主要的設(shè)施之一，溫室結(jié)構(gòu)的安全性直接決定溫室能否正常工作，直接影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。由于溫室結(jié)構(gòu)自重較輕、剛度較小，因此在我國大多數(shù)地區(qū)，風(fēng)是影響溫室結(jié)構(gòu)安全性的主要因素。在工程設(shè)計(jì)中，風(fēng)荷載對(duì)溫室結(jié)構(gòu)的影響未被給予足夠重視，順風(fēng)向脈動(dòng)風(fēng)力對(duì)溫室結(jié)構(gòu)的動(dòng)力效應(yīng)甚至被忽略。我國2002年發(fā)布的《溫室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)荷載》國家標(biāo)準(zhǔn)也沒有考慮風(fēng)振對(duì)溫室結(jié)構(gòu)的影響。 根據(jù)大氣邊界層風(fēng)的特性，本文借助大型通用有限元分析軟件

2、ANSYS，采用N-S方程、湍流κ-ε模型以及壁面函數(shù)法對(duì)湍流進(jìn)行數(shù)值模擬，溫室結(jié)構(gòu)采用桿件有限元法進(jìn)行離散。在論文中，分別使用ANSYS軟件和PKPM軟件對(duì)溫室結(jié)構(gòu)自振周期進(jìn)行了計(jì)算，并且給出了簡(jiǎn)化計(jì)算方程。本文還著重從溫室結(jié)構(gòu)自身特點(diǎn)出發(fā)，利用CFD方法，對(duì)溫室結(jié)構(gòu)進(jìn)行風(fēng)振數(shù)值分析，對(duì)平均風(fēng)下的固定溫室結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)值風(fēng)壓分析，并通過考慮流-固耦合作用，對(duì)平均風(fēng)下的彈性溫室結(jié)構(gòu)進(jìn)行了數(shù)值風(fēng)壓分析。最后采用達(dá)文波特譜對(duì)北京地區(qū)脈動(dòng)風(fēng)進(jìn)行了

3、數(shù)值模擬，對(duì)脈動(dòng)風(fēng)下的彈性溫室結(jié)構(gòu)進(jìn)行了風(fēng)振分析。 通過分析，在平均風(fēng)壓作用下，計(jì)算模型相同的情況下，考慮流-固耦合作用時(shí)，溫室結(jié)構(gòu)背風(fēng)面的回流區(qū)域更加清晰、顯著?？傮w看來，在平均風(fēng)壓作用下，考慮耦合作用時(shí)結(jié)構(gòu)表面的風(fēng)壓較不考慮耦合作用時(shí)的風(fēng)壓值有較大變化，其中迎風(fēng)面風(fēng)壓力減小、背風(fēng)面風(fēng)吸力增大?？紤]溫室結(jié)構(gòu)流-固耦合作用時(shí)，脈動(dòng)風(fēng)壓作用下與平均風(fēng)壓作用下的壓力相差較大。在計(jì)算溫室結(jié)構(gòu)風(fēng)壓作用時(shí)，風(fēng)振效應(yīng)對(duì)溫室結(jié)構(gòu)的影響較大；因