連棟溫室結(jié)構(gòu)抗風(fēng)可靠度設(shè)計(jì)理論研究.pdf

1、抗風(fēng)設(shè)計(jì)是連棟溫室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論的關(guān)鍵,國內(nèi)外學(xué)者對(duì)連棟溫室結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載做了大量的研究,但針對(duì)風(fēng)荷載的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論研究較少.該文根據(jù)連棟溫室結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),對(duì)連棟溫室結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計(jì)理論中的關(guān)鍵問題進(jìn)行了研究.針對(duì)溫室結(jié)構(gòu)自重小,風(fēng)、雪荷載大的特點(diǎn),首次對(duì)多系數(shù)表達(dá)式設(shè)計(jì)理論在連棟溫室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用中的荷載分項(xiàng)系數(shù)進(jìn)行研究.引入了基于目標(biāo)可靠指標(biāo)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論,研究連棟溫室結(jié)構(gòu)桿件的失效模式和極限狀態(tài)函數(shù),各種荷載不同時(shí)段的概率模型和統(tǒng)計(jì)參數(shù),以及在

2、給定目標(biāo)可靠指標(biāo)時(shí)的溫室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法.研究結(jié)果表明:溫室結(jié)構(gòu)的總荷載中風(fēng)、雪荷載效應(yīng)所占比例較大,多系數(shù)表達(dá)式設(shè)計(jì)時(shí),取民用建筑結(jié)構(gòu)的荷載分項(xiàng)系數(shù)使結(jié)構(gòu)的實(shí)際可靠指標(biāo)低于預(yù)期的可靠度水平,且隨風(fēng)、雪荷載效應(yīng)的增加更加明顯.文中用圖表形式,給出了不同荷載效應(yīng)比值情況下的荷載分項(xiàng)系數(shù)調(diào)整建議,對(duì)制訂溫室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范提供了理論依據(jù).把結(jié)構(gòu)體系可靠性理論應(yīng)用于連棟溫室結(jié)構(gòu),以NJ-6型連棟溫室結(jié)構(gòu)為例,對(duì)該溫室結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行合理的簡(jiǎn)化,首次

3、建立了連棟溫室結(jié)構(gòu)體系可靠度計(jì)算的模型,進(jìn)行了連棟溫室結(jié)構(gòu)體系可靠度研究.結(jié)果表明:結(jié)構(gòu)體系的失效概率為5.1×10<'-3>,而多數(shù)桿件和節(jié)點(diǎn)的失效概率遠(yuǎn)小于此值,提高少數(shù)失效概率大的桿件的可靠度可以有效地提高結(jié)構(gòu)體系的可靠度.首次對(duì)NJ-6型連棟溫室進(jìn)行了風(fēng)壓分布的數(shù)值模擬.利用商用軟件CFX對(duì)NJ-6型(鋸齒型)屋頂溫室的表面風(fēng)壓分布進(jìn)行了模擬分析,掌握溫室表面風(fēng)壓分布規(guī)律.引入無量綱的風(fēng)壓系數(shù)對(duì)模擬結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理,并針對(duì)風(fēng)壓

4、分布特點(diǎn),把溫室表面分段,通過風(fēng)壓系數(shù)對(duì)連棟溫室表面的加權(quán)積分,得到溫室風(fēng)荷載體型系數(shù),經(jīng)過與中國現(xiàn)行建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范比較,該文結(jié)果更真實(shí)的反應(yīng)了NJ-6型連棟溫室所受風(fēng)荷載分布特性.針對(duì)NJ-6型連棟溫室屋頂風(fēng)壓分布復(fù)雜,研究了改進(jìn)措施,結(jié)果表明溫室北側(cè)設(shè)置工作間,使北端第一跨屋頂風(fēng)吸力和風(fēng)壓力都減小約40﹪,有效地減小了該處的風(fēng)荷載.首次從理論的角度對(duì)連棟溫室結(jié)構(gòu)空間工作性能進(jìn)行研究,提出并研究了連棟溫室結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計(jì)中考慮空間工作性