淺談風(fēng)荷載下設(shè)施塑料大棚的優(yōu)化方向

<p>. 77 .工程科技與產(chǎn)業(yè)發(fā)展科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊 &nbsp; &nbsp;2018，26（34）Technology and Economic Guide近年來，設(shè)施農(nóng)業(yè)已成為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平的一個(gè)標(biāo)志。通過不斷改進(jìn)的生產(chǎn)方式和生產(chǎn)技術(shù)，設(shè)施農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益較傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)得到顯著提高。溫室大棚作為典型的農(nóng)業(yè)設(shè)施，解決了低溫下作物生長(zhǎng)困難的問題，憑借寒冷時(shí)段充足的反季蔬菜供給為城市蔬果供應(yīng)提供了堅(jiān)實(shí)的后盾，在我國得到迅速推廣使用。隨著溫室大棚的興起和發(fā)展，溫室結(jié)構(gòu)的空間大型化、高效性和標(biāo)準(zhǔn)性需求隨之提高，設(shè)施溫室更強(qiáng)的抗災(zāi)害能力成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。設(shè)施塑料大棚作為普遍采用的溫室形式，受風(fēng)荷載影響頻率較高，災(zāi)害程度較重，可能導(dǎo)致較大經(jīng)濟(jì)損失。本文針對(duì)風(fēng)荷載下設(shè)施塑料大棚的性能研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析，找出優(yōu)化方向，為提高其抗災(zāi)害能力提供參考。1 研究現(xiàn)狀目前，關(guān)于風(fēng)荷載的研究主要集中在航空工程、交通設(shè)施工程、建筑結(jié)構(gòu)等受風(fēng)力影響較大的領(lǐng)域。其中，關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)的研究主要集中在懸挑結(jié)構(gòu)和受風(fēng)力作用易引起過大水平位移和風(fēng)振的煙囪、高塔等柔性細(xì)長(zhǎng)類建筑。當(dāng)流動(dòng)的空氣遇到建筑物表面時(shí)會(huì)形成壓力氣幕，從而形成風(fēng)荷載。風(fēng)荷載作用的風(fēng)力大小受風(fēng)速影響，其作用形式、方向隨時(shí)間而變化，因此不確定性較高。風(fēng)荷載屬于作用原理相對(duì)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)建筑荷載。目前，涉及風(fēng)荷載的研究方法主要包括實(shí)地測(cè)算、風(fēng)洞試驗(yàn)及利用流體力學(xué)理論形成的計(jì)算方法。宮婉婷1、王東霞2等針對(duì)溫室結(jié)構(gòu)考慮風(fēng)荷載因素時(shí)的設(shè)計(jì)取值和對(duì)整體結(jié)構(gòu)承載能力的影響程度進(jìn)行了研究，認(rèn)為風(fēng)荷載對(duì)溫室結(jié)構(gòu)作用時(shí)可作為準(zhǔn)靜態(tài)荷載考慮；王篤利等3對(duì)上海、北京在內(nèi)的 10個(gè)地區(qū)氣象統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)資料進(jìn)行了分析，提出了 3 s 的瞬時(shí)風(fēng)速與 10 min 時(shí)距的平均風(fēng)速最大值之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，即可通過 3 s 的瞬時(shí)風(fēng)速確定基本風(fēng)壓的方法。建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范認(rèn)為輕型鋼木類做主體的結(jié)構(gòu)的建筑受風(fēng)荷載影響較大，宜將基本風(fēng)壓值適度提高。2 優(yōu)化方向風(fēng)是由空氣流動(dòng)產(chǎn)生的，流動(dòng)的空氣遇到建筑物后，會(huì)繞行通過建筑物。當(dāng)風(fēng)吹向設(shè)施塑料大棚時(shí)，大棚表面可分成迎風(fēng)面、側(cè)面和背風(fēng)面三種受風(fēng)面。風(fēng)從迎風(fēng)面吹來時(shí)，迎風(fēng)面承受壓力，背風(fēng)面承受吸力。迎風(fēng)面的周邊區(qū)域空氣流動(dòng)變化較明顯，風(fēng)壓分布梯度線是相對(duì)密集的。背風(fēng)面風(fēng)速逐漸減小而受到負(fù)壓的作用。風(fēng)向角轉(zhuǎn)動(dòng) 45°后設(shè)施塑料大棚的上端最高處達(dá)到最大吸力，從不同角度作用風(fēng)荷載時(shí)，壓力區(qū)與吸力區(qū)的過渡區(qū)會(huì)產(chǎn)生受力真空區(qū)4。一般情況下，風(fēng)作用的角度是隨時(shí)可能發(fā)生變化的，而大棚的頂部和兩側(cè)作為受風(fēng)時(shí)風(fēng)力的過渡區(qū)和風(fēng)向角可能變化的區(qū)域，受力最復(fù)雜，相對(duì)容易發(fā)生破壞。大棚頂端和兩側(cè)均為棚膜的邊緣區(qū)域，發(fā)生破壞時(shí)易造成棚膜的局部缺口，一旦形成進(jìn)風(fēng)口可能造成整體棚膜的掀翻脫落，進(jìn)一步影響內(nèi)部鋼骨架的穩(wěn)定性和承載力，損失巨大。因此風(fēng)荷載作用下，應(yīng)對(duì)設(shè)施塑料大棚的頂部和兩側(cè)進(jìn)行優(yōu)化和加固，確保設(shè)施塑料大棚的整體封閉性和穩(wěn)定性。3 結(jié)語對(duì)于設(shè)施塑料大棚來說，風(fēng)荷載是眾多荷載中一種較為復(fù)雜的動(dòng)態(tài)荷載。根據(jù)目前的研究現(xiàn)狀，風(fēng)荷載可能造成棚膜的大面積脫落和整體結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)傾覆，后果嚴(yán)重。因此，為避免入風(fēng)口的形成，較好地保護(hù)內(nèi)部承載骨架，設(shè)施塑料大棚的頂部和兩側(cè)的進(jìn)一步強(qiáng)化加固可作為風(fēng)荷載作用下設(shè)施塑料大棚的優(yōu)化方向?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】1 宮婉婷，梁宗敏 . 新型日光溫室表面風(fēng)壓的數(shù)值模擬 C/姚振漢 . 北京力學(xué)會(huì)第 17 屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集，北京：北京力學(xué)會(huì)，2011：73 74. 2 王東霞 . 溫室結(jié)構(gòu)風(fēng)振效應(yīng)研究 D. 北京：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)，2006.3 王篤利，陳青云，曲梅 . 溫室基本風(fēng)壓取值方法探討 J. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2005，21(11)：171 174.4 楊再強(qiáng)，張 波，薛曉萍，等 . 設(shè)施塑料大棚風(fēng)洞試驗(yàn)及風(fēng)壓分布規(guī)律 J. 生態(tài)學(xué)報(bào)，2012，32(24)：7730 7737.淺談風(fēng)荷載下設(shè)施塑料大棚的優(yōu)化方向侯瑩瑩1,2（1. 山東省高校設(shè)施園藝實(shí)驗(yàn)室，山東 濰坊 262700；2. 濰坊科技學(xué)院 建筑工程學(xué)院，山東 濰坊 262700)摘要 &nbsp;設(shè)施塑料大棚作為現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)的分支，因其蔬果反季節(jié)充足的供應(yīng)量得到迅速大范圍推廣，隨著大跨度大空間的發(fā)展，溫室結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載作用下的承載要求也隨之提高。根據(jù)風(fēng)荷載的作用特點(diǎn)，結(jié)合研究現(xiàn)狀，提出風(fēng)荷載下設(shè)施塑料大棚的優(yōu)化方向，對(duì)提高設(shè)施塑料大棚的抗風(fēng)能力有一定的參考價(jià)值。 關(guān)鍵詞 &nbsp;風(fēng)荷載；設(shè)施大棚；優(yōu)化方向 中圖分類號(hào) S723.1+35 &nbsp; 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 C &nbsp; 文章編號(hào) 2096-1995(2018)34-0077-01基金項(xiàng)目： 國家地區(qū)科學(xué)基金（51468040）；山東省高校設(shè)施園藝實(shí)驗(yàn)室資助項(xiàng)目（2018YY061）。作者簡(jiǎn)介： 侯瑩瑩 (1987)，女，山東濰坊人，碩士，助教，主要從事鋼結(jié)構(gòu)和混合結(jié)構(gòu)及新型溫室結(jié)構(gòu)性能研究。</p>