連棟溫室結構抗風可靠度設計理論研究.pdf

1、抗風設計是連棟溫室結構設計理論的關鍵,國內外學者對連棟溫室結構風荷載做了大量的研究,但針對風荷載的結構設計理論研究較少.該文根據連棟溫室結構的特點,對連棟溫室結構抗風設計理論中的關鍵問題進行了研究.針對溫室結構自重小,風、雪荷載大的特點,首次對多系數(shù)表達式設計理論在連棟溫室結構設計應用中的荷載分項系數(shù)進行研究.引入了基于目標可靠指標的結構設計理論,研究連棟溫室結構桿件的失效模式和極限狀態(tài)函數(shù),各種荷載不同時段的概率模型和統(tǒng)計參數(shù),以及在

2、給定目標可靠指標時的溫室結構設計方法.研究結果表明:溫室結構的總荷載中風、雪荷載效應所占比例較大,多系數(shù)表達式設計時,取民用建筑結構的荷載分項系數(shù)使結構的實際可靠指標低于預期的可靠度水平,且隨風、雪荷載效應的增加更加明顯.文中用圖表形式,給出了不同荷載效應比值情況下的荷載分項系數(shù)調整建議,對制訂溫室結構設計標準或規(guī)范提供了理論依據.把結構體系可靠性理論應用于連棟溫室結構,以NJ-6型連棟溫室結構為例,對該溫室結構體系進行合理的簡化,首次

3、建立了連棟溫室結構體系可靠度計算的模型,進行了連棟溫室結構體系可靠度研究.結果表明:結構體系的失效概率為5.1×10<'-3>,而多數(shù)桿件和節(jié)點的失效概率遠小于此值,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構體系的可靠度.首次對NJ-6型連棟溫室進行了風壓分布的數(shù)值模擬.利用商用軟件CFX對NJ-6型(鋸齒型)屋頂溫室的表面風壓分布進行了模擬分析,掌握溫室表面風壓分布規(guī)律.引入無量綱的風壓系數(shù)對模擬結果數(shù)據進行后處理,并針對風壓

4、分布特點,把溫室表面分段,通過風壓系數(shù)對連棟溫室表面的加權積分,得到溫室風荷載體型系數(shù),經過與中國現(xiàn)行建筑結構荷載規(guī)范比較,該文結果更真實的反應了NJ-6型連棟溫室所受風荷載分布特性.針對NJ-6型連棟溫室屋頂風壓分布復雜,研究了改進措施,結果表明溫室北側設置工作間,使北端第一跨屋頂風吸力和風壓力都減小約40﹪,有效地減小了該處的風荷載.首次從理論的角度對連棟溫室結構空間工作性能進行研究,提出并研究了連棟溫室結構抗風設計中考慮空間工作性