基于臨時(shí)加固策略的日光溫室極端風(fēng)雪災(zāi)害對策.pdf

2022 年1 月 Jan 2022 第nullnull 卷 第null 期 nullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 開放科學(xué) 資源服務(wù) 標(biāo)識碼 nullnullnullnull 基于臨時(shí)加固策略的日光溫室 極端風(fēng)雪災(zāi)害對策 楊升華 劉雪迎 蔣秀根 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院 北京nullnullnullnullnullnull 摘要 為研究極端風(fēng)雪災(zāi)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(fēng)荷載 雪荷載 風(fēng)主導(dǎo)風(fēng)雪荷載 雪主導(dǎo)風(fēng)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(yīng)臨時(shí)加固辦法null結(jié)果表明 臨時(shí)加固對日 光溫室抗風(fēng)雪災(zāi)害能力提升明顯 加固后日光溫室結(jié)構(gòu)對風(fēng)荷載承載能力提升nullnullnullnullnullnullnullnullnull 對雪 荷載承載能力提升nullnullnullnullnullnullnullnull 對風(fēng)主導(dǎo)風(fēng)雪荷載承載能力提升nullnullnullnull nullnullnullnullnull 對雪主導(dǎo)風(fēng)雪荷 載承載能力提升nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 關(guān)鍵詞 日光溫室 風(fēng)雪災(zāi)害 臨時(shí)加固 失穩(wěn)模式 承載能力 中圖分類號 nullnullnullnullnull 文獻(xiàn)標(biāo)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(shí)加固策略的日光溫室極端風(fēng)雪災(zāi)害對策 null null江蘇大學(xué)學(xué)報(bào) 自然科學(xué)版 nullnullnullnull nullnull null nullnull nullnullnullnull 收稿日期 nullnullnullnull nullnullnull nullnullnull 基金項(xiàng)目 國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)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(dǎo)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(jià)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(yán)峻 極端災(zāi)害頻發(fā) 國家 新 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 已將各地風(fēng)雪荷載修訂提 升 null null日光溫室對風(fēng)雪荷載較為敏感 極端天氣下 受災(zāi)垮塌時(shí)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(zāi)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(fēng)雪荷載作用造成 破壞形式包括部分和整體的強(qiáng)度破壞及失穩(wěn)破壞null 日光溫室的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)導(dǎo)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(fēng)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(jì) null nullnullnull 風(fēng)雪荷載 在溫室結(jié)構(gòu)上的計(jì)算取值為主 nullnull nullnullnull null部分學(xué)者還研 究了溫室薄膜結(jié)構(gòu)及蒙皮效應(yīng)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(zāi)承載能力 對已建溫室的救災(zāi)應(yīng)急幫助不大null 應(yīng)急措施多為經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 包括大風(fēng)災(zāi)害下的日光溫 室壓膜措施 nullnull 及水災(zāi)后溫室的維修應(yīng)對辦法 nullnull 還有學(xué)者研究了溫室加強(qiáng)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(shí)加固提升日光溫室結(jié)構(gòu)承載能力 的研究很少null臨時(shí)加固作為小成本 高回報(bào)的辦法 用于保證溫室結(jié)構(gòu)安全 應(yīng)對突發(fā)頻發(fā)的極端風(fēng)雪 災(zāi)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(fēng)荷載 雪荷載 風(fēng)主導(dǎo)的 風(fēng)雪荷載以及雪主導(dǎo)的風(fēng)雪荷載null 種工況作用下倒 塌的全過程 確定了極端風(fēng)雪災(zāi)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(shí)加固辦 法 并驗(yàn)證其有效性null 1 受災(zāi)失效形式 為研究日光溫室骨架在極端風(fēng)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(yán)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(diǎn)null結(jié)構(gòu)最大位移點(diǎn)為nullnull 號節(jié)點(diǎn) 位于距坡腳約nullnullnull 跨位置 總位移nullnull nullnullnull 危險(xiǎn)點(diǎn) 與最大下沉點(diǎn)相對應(yīng)最大上抬點(diǎn) 為nullnull 號節(jié)點(diǎn) 位于斜撐前拱桿連接處 總位移nullnull nullnullnull 1 2 風(fēng)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(fēng)壓力 但風(fēng)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(shí) 應(yīng)考慮風(fēng)吸效應(yīng)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(diǎn) 上半部分 nullnull 到nullnull 號節(jié)點(diǎn) 受吸 后屋面受吸null 1 2 1 考慮風(fēng)吸作用 null 失穩(wěn)形狀null 考慮風(fēng)吸時(shí)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(yán)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(shí)大null 上 部屋面較雪載用作上抬嚴(yán)重 坡腳附近變形也比雪 荷載時(shí)嚴(yán)重 屋脊與斜撐間前屋面為危險(xiǎn)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(diǎn)null 最大位移點(diǎn)為null 號節(jié)點(diǎn) 位于 距坡腳約nullnullnull 跨位置處 位移為nullnullnull nullnullnull 危險(xiǎn)點(diǎn)為 斜撐附近nullnull 號節(jié)點(diǎn) 位移為nullnull nullnullnull 1 2 2 不考慮風(fēng)吸作用 null 失穩(wěn)形狀null不考慮風(fēng)吸時(shí)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(fēng)吸作用時(shí)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)變形規(guī)律與考慮風(fēng) 吸時(shí)基本一致 最大位移點(diǎn)相同null 區(qū)別在于不考慮 風(fēng)吸時(shí) 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(fēng)吸使結(jié)構(gòu)失穩(wěn)荷載降低null 由于風(fēng)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(fēng)吸作用null null 最大位移點(diǎn)null 最大位移點(diǎn)仍為null 號節(jié)點(diǎn) 位 移為nullnullnull nullnullnull危險(xiǎn)點(diǎn)為nullnull 號節(jié)點(diǎn) 位移為nullnull nullnullnull 1 3 風(fēng)雪組合作用 不同地區(qū)風(fēng)雪荷載嚴(yán)重程度不盡相同 分別將 風(fēng)荷載 雪荷載作為風(fēng)雪荷載組合的主導(dǎo)荷載進(jìn)行 分析null 1 3 1 風(fēng)荷載主導(dǎo) 風(fēng)荷載為雪荷載的nullnull null 倍null null 失穩(wěn)形狀null風(fēng)主導(dǎo)下風(fēng)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(shí) 整體變形與風(fēng)荷載單獨(dú)作用基本一 致null結(jié)構(gòu)整體左移動nullnull nullnull 最大位移點(diǎn)與風(fēng)荷載單 獨(dú)作用時(shí)相同 位于跨中靠右位置null 失穩(wěn)時(shí) 最大位 移點(diǎn)及附近變形略小于風(fēng)荷載單獨(dú)作用 大于雪荷 48 第43 卷 載單獨(dú)作用null null 最大位移點(diǎn)null 最大位移點(diǎn)為null 號節(jié)點(diǎn) 位移 為nullnullnull nullnullnull危險(xiǎn)點(diǎn)為nullnull 號節(jié)點(diǎn) 位移為nullnull nullnullnull 1 3 2 雪荷載主導(dǎo) 雪荷載為風(fēng)荷載的nullnull null 倍null null 失穩(wěn)形狀null雪主導(dǎo)下風(fēng)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(fēng) 雪主導(dǎo)荷載 結(jié)構(gòu)整體變形仍與風(fēng)主導(dǎo)時(shí)基本一 致null但由于風(fēng)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(fēng)主導(dǎo)時(shí)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(shí) 最大位移點(diǎn)及附近變形小于風(fēng)主導(dǎo)下的風(fēng) 雪荷載工況 大于雪荷載單獨(dú)作用工況null null 最大位移點(diǎn)null最大位移點(diǎn)為nullnull 號節(jié)點(diǎn) 位移 為nullnullnull nullnullnull危險(xiǎn)點(diǎn)為nullnull 號節(jié)點(diǎn) 位移為nullnull nullnullnull 1 4 失效規(guī)律分析 null 失穩(wěn)特征nullnull 種風(fēng)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(shí)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(fēng)荷載參與荷載組 合時(shí)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(yán)重 結(jié)構(gòu)向左的整體位 移也比雪荷載作用時(shí)大null 雪荷載在參與荷載組合時(shí) 對結(jié)構(gòu)位移有抑制作用 會減小結(jié)構(gòu)失穩(wěn)時(shí)的變 形null失穩(wěn)時(shí)結(jié)構(gòu)最大位移按工況由大到小依次為風(fēng) 荷載 風(fēng)主導(dǎo)的風(fēng)雪荷載 雪主導(dǎo)的風(fēng)雪荷載 雪 荷載null null 最大變形點(diǎn)nullnull 種工況最大變形位置與危險(xiǎn) 位置大致相同 均在前屋面拱中下部位null 風(fēng)載作用 時(shí)候最大變形點(diǎn)為null 號節(jié)點(diǎn) 雪載作用最大變形點(diǎn) 為nullnull 號節(jié)點(diǎn) 風(fēng)荷載下最大變形點(diǎn)比雪荷載位置略 微右移null風(fēng)主導(dǎo)下風(fēng)雪荷載的最大變形點(diǎn)位置與風(fēng) 荷載工況一致 雪主導(dǎo)下風(fēng)雪荷載最大變形點(diǎn)位置 與雪荷載工況一致null 各工況潛在危險(xiǎn)點(diǎn)均在斜撐與 前拱桿連接處上方 有風(fēng)荷載參與的工況坡腳附近 可能出現(xiàn)危險(xiǎn)null 不同載荷作用下最大變形點(diǎn) 最大 位移 危險(xiǎn)點(diǎn) 危險(xiǎn)點(diǎn)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(jì) 荷載工況 最大位移點(diǎn) 最大位移nullnullnull 危險(xiǎn)點(diǎn) 危險(xiǎn)位移nullnullnull 平均左移nullnullnull 雪荷載 nullnull nullnull nullnull nullnull nullnull 考慮風(fēng)吸風(fēng)荷載 null nullnullnull nullnull nullnull nullnull 忽略風(fēng)吸風(fēng)荷載 null nullnullnull nullnull nullnull nullnull 風(fēng)主導(dǎo)風(fēng)雪荷載 null nullnullnull nullnull nullnull nullnull 雪主導(dǎo)風(fēng)雪荷載 nullnull nullnullnull nullnull nullnull nullnull 2 減災(zāi)對策 2 1 減災(zāi)措施 日光溫室應(yīng)對風(fēng)雪災(zāi)害的常見措施有防災(zāi) 抗 災(zāi) 消災(zāi) 救災(zāi)null 種null防災(zāi)措施通過正確選址 選型降 低溫室可能承載null抗災(zāi)措施指設(shè)計(jì)溫室時(shí)保證其強(qiáng) 度剛度足夠 減小破壞可能性null 消災(zāi)措施指災(zāi)后及 時(shí)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(zāi)害荷載 以應(yīng)對極端 風(fēng)雪天氣null救災(zāi)措施指災(zāi)前結(jié)構(gòu)應(yīng)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(zāi)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(fēng)雪災(zāi)害地區(qū) 無論怎樣選址選型都無法 避免受災(zāi)問題 很多農(nóng)村在設(shè)計(jì)建造日光溫室時(shí)缺 乏科學(xué)指導(dǎo) 承受力與剛度達(dá)不到抗災(zāi)標(biāo)準(zhǔn) 掃雪 除冰需要災(zāi)害過后 溫室在受災(zāi)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(dǎo)致作 物絕收 仍造成不小的經(jīng)濟(jì)損失null 表2 不同減災(zāi)措施對比 減災(zāi)措施 實(shí)施辦法 特點(diǎn) 防災(zāi)措施 正確選址 受地區(qū)影響 正確選型 需專業(yè)知識 抗災(zāi)措施 增加強(qiáng)度剛度 需專業(yè)知識 消災(zāi)措施 掃雪除冰 可能災(zāi)中倒塌 拆除覆膜 造成較大損失 救災(zāi)措施 臨時(shí)加固 通用null需要材料 救災(zāi)加固措施 作為null 種方法里通用性最好的 一種 只需準(zhǔn)備材料即可對溫室結(jié)構(gòu)薄弱處提前進(jìn) 行加固null由于日光溫室骨架多由大柔度細(xì)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(qiáng)度null 采用臨 第1 期 nullnullnull等 基于臨nullnullnull策略的nullnullnullnullnull 對策 49 時(shí)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(yīng) 性強(qiáng) 操作簡單 成本較低 不需要專業(yè)人員工具 根據(jù)天氣預(yù)報(bào)即可做好災(zāi)前準(zhǔn)備 將經(jīng)濟(jì)損失降到 最小null對建成時(shí)間較長 承載能力下降的老舊溫室 和受到臺風(fēng) 暴雪預(yù)警地區(qū)的溫室 有良好的實(shí)踐 意義null 3 加固方案及效果驗(yàn)證 根據(jù)不同的災(zāi)害荷載 可在溫室骨架不同位置 進(jìn)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(shí)有略向左移動的趨勢 且為了 便于頂緊放置 實(shí)際操作中頂桿可略微向右傾斜 對抗風(fēng)荷載時(shí)傾斜可比對抗雪荷載時(shí)稍大null 3 1 雪載作用 加固辦法為對最大位移點(diǎn)nullnull 號節(jié)點(diǎn)進(jìn)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?yàn)轫敁胃淖兞私Y(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(diǎn)為nullnull 號節(jié)點(diǎn) 總位移nullnull nullnullnull由于承載力 僅提升nullnullnull 沒有達(dá)到理想狀態(tài) 繼續(xù)對結(jié)構(gòu)進(jìn)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(diǎn)為最大位移點(diǎn) 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(jì)使用年限為nullnull null 假 設(shè)溫室強(qiáng)度達(dá)到 nullnullnull 加固后已足夠應(yīng)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(zāi) 或本身承載能 力下降較多溫室 可在雪災(zāi)時(shí)在跨中繼續(xù)增加頂 撐 失穩(wěn)荷載可以提升nullnullnullnull 可留作應(yīng)急預(yù)案null null 桿 頂撐后最大位移點(diǎn)變?yōu)榻履_處null 的號節(jié)點(diǎn) 總位 移nullnull nullnullnull 3 2 風(fēng)載作用 加固辦法為對最大位移null 號節(jié)點(diǎn)進(jìn)行頂撐 對 nullnull 號危險(xiǎn)點(diǎn)進(jìn)行拉緊 結(jié)果如圖null nullnull 所示null風(fēng)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(fēng)與雪荷載的作用方向不同 且考慮風(fēng) 吸影響 支撐后最大位移點(diǎn)nullnull 號節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)在未經(jīng)加 固時(shí)風(fēng)載作用危險(xiǎn)點(diǎn)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(shí)結(jié)構(gòu)前屋面 中下部受風(fēng)壓失穩(wěn) 拉緊上部危險(xiǎn)點(diǎn)并不能有效限 制最大變形點(diǎn)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(shí)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(shí)風(fēng)載潛在 危險(xiǎn)點(diǎn)坡腳附近 null 號節(jié)點(diǎn)為最大位移點(diǎn) 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(xiǎn)點(diǎn)位移減小nullnull nullnullnull選用null 和nullnull nullnull尼 龍繩再次試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)可使該點(diǎn)位移分別減小nullnull 和 50 第43 卷 nullnull nullnullnull較細(xì)的null nullnull尼龍繩約束后最大變形點(diǎn)仍為 nullnull 號節(jié)點(diǎn) nullnull 和nullnull nullnull 尼龍繩約束后最大變形點(diǎn) 變?yōu)槠履_處null 號節(jié)點(diǎn)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(xì)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(fēng)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(shí) 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(diǎn)為最大位移點(diǎn) 總位移nullnull nullnullnull 圖null 溫室結(jié)構(gòu)受風(fēng)荷載失穩(wěn)形式 圖null 溫室結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載 位移曲線 3 3 風(fēng)雪組合作用 3 3 1 風(fēng)主導(dǎo)風(fēng)雪荷載 加固辦法為對最大位移null 號節(jié)點(diǎn)進(jìn)行頂撐 結(jié) 果如圖null nullnull 所示null風(fēng)主導(dǎo)風(fēng)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(dú)風(fēng)雪荷載作用時(shí)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(fēng)雪荷載組合作 用 屋脊附近的風(fēng)吸力減輕了雪的豎向壓力 雪壓 又抑制了風(fēng)吸造成的屋面上抬 所以風(fēng)雪組合工況 屋面上部的潛在危險(xiǎn)點(diǎn)位移較風(fēng)雪單獨(dú)作用時(shí)小 單桿加固后原危險(xiǎn)點(diǎn)并不會成為新的最大變形點(diǎn)null 所以支撐效果相對風(fēng)雪單獨(dú)作用時(shí)更好 承載能力 提升 nullnullnullnullnull 新最大位移點(diǎn)為 nullnull 號節(jié)點(diǎn) 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(diǎn)為新最大變形 點(diǎn) 總位移nullnull nullnull 支撐后承載能力提升nullnullnullnullnull 可 見風(fēng)主導(dǎo)下的風(fēng)雪荷載單桿加固后即可取得很好 效果 結(jié)構(gòu)強(qiáng)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(fēng)主導(dǎo)風(fēng)雪荷載失穩(wěn)形式 圖null 溫室結(jié)構(gòu)風(fēng)主導(dǎo)風(fēng)雪荷載 位移曲線 3 3 2 雪主導(dǎo)風(fēng)雪載荷 加固辦法為對最大位移點(diǎn)nullnull 號節(jié)點(diǎn)進(jìn)行頂撐 結(jié)果如圖nullnull nullnullnull 所示null雪主導(dǎo)風(fēng)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(fēng)主導(dǎo)時(shí)風(fēng)雪荷載不同 加固后結(jié)構(gòu)最 大變形點(diǎn)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(diǎn)為 null 號節(jié)點(diǎn) 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(diǎn)變?yōu)閚ullnull 號節(jié)點(diǎn) 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(dǎo)風(fēng)雪荷載失穩(wěn)形式 圖nullnull 溫室結(jié)構(gòu)雪主導(dǎo)風(fēng)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(diǎn)首先壓潰失穩(wěn)null因此所有情況下都可 在null 號節(jié)點(diǎn)附近 約靠近坡角nullnullnull 跨處進(jìn)行加固頂 撐null加固此處后結(jié)構(gòu)對風(fēng)荷載 風(fēng)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(shí)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(shí)應(yīng)遵守易獲取 低成本的原則null 推薦將