《农业温室结构荷载规范》应用要点

正温室是现代农业的重要标志,中国设施农业各类型温室的发展对丰富中国城乡菜篮子,解决北方地区的淡季蔬菜供应都起到了重要作用;对农民的持续增收、农业现代化水平的持续提升,作出了巨大贡献。温室大棚作为一种轻型结构体系,具有结构自重轻,使用年限短,对风、雪荷载敏感等特点,其结构荷载取值与民用建筑结构荷载存在一定差异。直接引用民用建筑荷载规范会存在一些不合理的地方,其中民用建筑荷     

考虑桁架刚度的温室结构风载效应分析方法

基于位移法,在考虑桁架下弦实际刚度的基础上,提出温室结构排架柱折算刚度的概念及计算公式,给出了风荷载作用下温室结构内力和变形计算的精确方法和公式.通过近似方法、本文方法和有限元方法的对比分析,对影响温室风荷载效应的主要因素：温室桁架下弦杆截面刚度、温室的跨数进行了讨论,结果表明：提出的计算公式与有限元计算结果符合较好;拱架变形对排架内力有明显影响,工程中不能完全将拱架简化为无限刚度横梁;当连栋温室横梁轴向刚度与中间柱的抗侧刚度之比小于1 500 mm^-2 或跨数大于8时应考虑横梁变形的影响.     

温室塑料棚的设计与施工

第四讲设计计算的基本概念温室,塑料棚在生产使用中,要受到风、雪等多种力的作用。当屋架受力后,会连同它本身的自重把力传给柱子,最后由柱子再传给基础。我们把所有作用的力,统称为荷载,支承这些负载而起承重作用的就称为结构,结构的各个组成部分称为构件。结构(构件)在承受风荷载、雪荷载以及其他外力时,如果超过它的承受能力,就有可能造成温室,塑料棚产生较大的变形,以致破坏倒塌。近年来我国东北、华北、西北等地倒塌损坏的塑料大棚多数是由这种情况而产生的。为了保证温室、塑料棚在使用过     

锈蚀钢筋混凝土偏心受压柱承载力试验研究

试验研究了低锈蚀率钢筋对偏心受压构件承载力的影响.将4根钢筋混凝土柱置于湿盐砂中外通直流电加速锈蚀,锈蚀完毕后与3根未锈蚀柱进行偏心受压试验,试验在5 000 kN长柱试验机上进行.另外对锈蚀钢筋进行了拉伸试验.结果表明,偏心距较小时,锈蚀柱截面应变仍符合平截面假定;偏心距相同时锈蚀柱的承载力及刚度比完好柱明显降低.锈蚀钢筋的名义屈服强度、名义极限强度随锈蚀率呈线性降低;随钢筋锈蚀率增大,钢筋的延性降低更快.     

不同积雪模式下球面网壳风致动力稳定分析

大跨度空间结构对风雪荷载十分敏感,风雪荷载作用下动力失稳临界风速的确定是网壳结构抗风雪设计的关键。为了研究风雪荷载共同作用下球面网壳的动力响应特性,通过建立K8-8型单层球面网壳有限元模型,利用MATLAB程序获取随机风速时程曲线,分析了不同支座形式和雪荷载不同分布情况对球面网壳整体稳定性的影响。结果表明:加强支座约束有利于提高球面网壳整体抗风性能,迎风面最外两环布置均布雪荷载较全跨均布雪荷载和半跨均布雪荷载所确定的动力失稳的临界风速更低,为最不利雪荷载布置。     

考虑脉动风速的平面刚架日光温室结构动力响应规律

日光温室骨架结构属轻型结构,跨度较大,对风荷载较为敏感。为解决风荷载作用下日光温室的动力响应问题,确定骨架结构危险截面的位置,基于Timoshenko梁理论,提出平面刚架模型的日光温室在风荷载作用下的动力响应分析的被研究块体方法。首先根据Timoshenko梁微元体思想,设计被研究块体的构成方式;基于Timoshenko梁理论,推导出平面刚架模型的日光温室钢骨架结构的控制方程,给出了算法的实现过程。然后采用两端自由的变截面梁的弯曲波传播算例,验证方法的有效性。在数值模拟风速、实测风速作用下分别对平面刚架模型的日光温室骨架结构动力响应进行时程分析,得到钢骨架的节点位移和截面应力空间最大值的位置。结果表明:位移的2次峰值分别在迎风面高度1和3m附近,钢骨架中最危险的截面为温室左端附近,应力最大值为321MPa,弯曲应力是引起应力迅速增加的主要原因。脉动风荷载作用的节点位移和截面应力明显大于平均风荷载作用的相应值。日光温室钢骨架结构的动力响应分析需要考虑脉动风荷载的作用,且不能忽略弯曲应力对截面内力的影响。     

温室结构风振效应的数值模拟

根据大气边界层风的特性,利用CFD方法,采用N-S方程、湍流κ-ε模型及壁面函数法对空气湍流进行了数值模拟;采用有限元方法对温室结构模型进行离散,利用大型通用有限元分析软件ANSYS,对脉动风下考虑流-固耦合的温室结构进行了数值模拟计算和分析。结果表明,脉动风作用下,结构最大位移为0.21 m,与平均风压作用下的结构最大位移0.007 4 m相比显著增大。认为进行温室结构设计时,应考虑流-固耦合作用下的脉动风效应。     

风雪荷载作用下柱面网壳结构的动力倒塌分析

动力倒塌分析是空间结构研究的重要课题之一。动力失效破坏临界风速是网壳结构抗风雪设计的重要依据。本研究基于非线性有限元理论和弹塑性动力响应时程分析理论,模拟了具有时空相关性的随机风速时程曲线,考虑了均布雪荷载在网壳表面的不同分布,建立了三向网格单层柱面网壳结构有限元模型。对比分析了在不同均布风雪荷载组合作用下网壳结构整体稳定性的影响,结果显示,单层柱面网壳在迎风面有雪荷载作用时的失效破坏临界风速最小,而在背风面有雪荷载作用时的失效破坏临界风速最大。     

三连拱温室受风雪荷载时的结构计算

建立了１个主架和４个次架相间排列的三连拱温室受风，雪荷载时的计算模型，阐述了它的计算方法；同时对规范中没有说明的附加风压力，附加风吸力，风载高度变化因数和多连拱型屋面的风载体因数作了分析。根据计算结果提出了改进温室结构设计的建议。     

河西走廊典型日光温室骨架安全性分析及截面优化

【目的】基于甘肃酒泉市戈壁农业生产区域的风雪荷载及温室生产实际，分析4种典型结构戈壁日光温室的椭圆管屋面骨架结构安全性，并利用几型钢材料对温室骨架结构安全性进行优化。【方法】以当地典型结构日光温室A10（脊高4.9 m跨度10 m）、A12（脊高4.9 m跨度12 m）、B10（脊高5.6 m跨度10 m）、B12（脊高5.6 m跨度12 m）为研究对象，利用结构模拟仿真软件ANSYS对不同天气的荷载作用下日光温室屋面骨架的受力情况进行了模拟计算，定量分析椭圆管屋面骨架的安全性，并根据风雪荷载作用下屋面承载力薄弱部位受力开展拱杆截面优化设计。【结果】以椭圆管（30 mm×80 mm×2.5 mm）为骨架材料的A10、A12、B10型温室结构均符合设计规范，结构安全；B12型日光温室结构在极端雪天、迎风天工况下最大应力值超出设计规范，存在安全隐患。以几型钢（30×80×2 mm）为骨架材料的四种日光温室在极端天气工况下均可满足挠度和设计强度要求，几型钢骨架较椭圆管钢骨架平均可减少用钢量13.7%。【结论】几型钢管件的强度优于椭圆管管件，其挠度和最大应力均较优；在保证温室结构安全的条件下，...     

三连供温室受风雪荷载时的结构计算

建立1个主架和4个次架相间排列的三连拱温室受风、雪荷载时的计算模型，阐述了它的计算方法；同时对规范中没有说明的附加风压力、附加风吸力、风载高度变化因数和多连拱型屋面的风载体型因数作了分析。根据计算结果提出了改进温室结构设计的建议。     

连栋互插式温室结构的优化设计

为提高连栋互插式温室的抗风、雪荷载能力,以及节省单位面积的用钢量,以其主要构件——天沟和钢管为研究对象,对连栋互插式温室结构进行优化设计。结果表明,同荷载、同尺寸的有沟槽天沟比无沟槽抗弯性能好;在相同压力作用下,钢管插入角度越大,杆件越稳定;在相同拉力作用下,插入角度越大,杆件稳定性越差,在钢管底部安装弯头,可以提高温室的抗拔和抗压性能。     

空心钢球钢管混凝土短柱轴压力学性能试验

为研究轻型圆钢管混凝土柱在轴压荷载作用下的受力性能,通过在沿钢管混凝土柱轴向■和■部位内置空心钢球,减轻试件自重,并以试件的空心率、径厚比为试验变量参数,研究其对轻型钢管混凝土柱轴压承载力的影响及试件破坏特征,并与普通钢管混凝土柱进行了对比分析。结果表明,与实心钢管混凝土柱受力机理类似,带有空心钢球的钢管混凝土柱在承受轴向荷载作用时,荷载-位移曲线主要分为弹性、弹塑性和强化3个阶段;试件空心率越大,钢管混凝土柱的极限承载力越低,荷载-位移曲线的弹塑性阶段越短,合理设置空心钢球可以达到钢管混凝土柱的轻量化与极限承载力小幅调整的目的;钢管壁厚越大,钢管混凝土柱的承载力相应提高。根据试验结果回归拟合后提出了内置空心钢球的钢管混凝土轴压短柱承载力计算公式,计算值与试验值符合良好,说明该计算公式可适用于内置空心钢球的钢管混凝土柱。     

北方常见农业土地利用方式对土壤螨群落结构的影响

土壤螨群落与土壤健康状况密切相关,农业土地利用方式会影响土壤螨的生存环境,进而影响螨的群落分布。在北方传统农业区研究了小麦玉米常规轮作农田,1年温室蔬菜大棚、4年温室蔬菜大棚和4年露天菜地下土壤主要理化指标和螨群落结构。研究结果表明露天菜地和温室大棚的利用方式均会提高土壤碱解氮和有机质含量,同时温室大棚的长期利用会增加土壤有效磷含量。螨群落分析显示常规农田中甲螨亚目为优势类群;常规农田转变为温室大棚后,由于施肥造成土壤营养物质含量增加,以及人类对土壤扰动程度的提高,无气门亚目取代甲螨亚目成为温室内螨优势类群。但随着温室年限的延长,螨多样性和粉螨科丰度都要有所下降,这可能是磷累积和强扰动效应的共同后果。常规农田转变为露天菜地后,加强的人类扰动也会降低甲螨亚目丰度,但与温室螨群落相比,4个亚目分布要相对均匀。温室在3种土地利用类型中对土壤螨的负面影响最为明显,从土壤功能的自我维持和修复方面来讲是十分不利的,温室内土壤生物多样性的保护尤其值得人们关注和重视。     

温室大棚雷灾成因调查及防雷措施研究

随着农业产业结构的调整和现代农业产业的快速发展,温室大棚在从事种植业和养殖业的农村地区广泛使用,对推动农业生产和农民发家致富发挥着重要作用。农民朋友们雷电知识少,对雷电危害认识不足,产生麻痹思想,从而导致其所建造的温室大棚防雷措施缺失或不到位。农村地区地形地貌复杂且多样,经常是雷电高发区。通过对一起温室花卉大棚雷电灾害事故的调查,分析雷灾产生的原因,并提出温室大棚应采取的相应防雷措施。     

文洛式温室大棚结构稳定性研究

针对文洛式温室大棚在受到雪载风载时结构不稳定的问题,为此提出温室大棚的结构稳定性研究。根据日光温室大棚结构复杂、梁柱数量大的属性特征,选用材料力学中压杆稳定的分析方法。首先将,然后将大棚附属的玻璃、永久设备自重、竖向集中载荷、风雪载荷通过计算,得到理论应当施加的载荷总值,然后确定每种载荷的作用点、作用方向,最后将这些载荷施加在大棚钢柱上,通过计算得到单根钢柱的轴向受力,再与柱子所受的最大临界力作对比,得出结论。经计算证明,文洛式温室大棚的结构稳定性满足设计要求。     

塑料大棚结构风振响应规律研究

为研究塑料大棚结构的风振响应规律,提出了塑料大棚结构风振响应分析的被研究块体方法,推导了塑料大棚骨架结构单元段的段间内力计算公式,设计了被研究块体构成方式,构建骨架结构中被研究块体的力学模型,给出了被研究块体方法实现过程;采用等截面圆柱杆的波动传播算例,验证了方法的有效性。在同时考虑平均风和脉动风作用、仅考虑脉动风作用、仅考虑平均风作用的3种工况下,针对不同跨度塑料大棚骨架结构的风振响应进行时程分析,得到骨架结构的节点位移和截面应力空间最大值的出现位置。结果表明:节点位移和截面应力均为脉动风荷载作用的计算结果明显大于平均风荷载作用的计算结果。因此,塑料大棚结构的风振响应分析需要考虑脉动风荷载的作用。     

温室智能装备系列之一百 在线探测温室大棚暴雪厚度实时传感系统的开发

暴雪天气对温室大棚的损坏来自于积雪过多沉积未能及时清除,导致短时间内温室大棚结构荷载过大而发生坍塌。基于上述问题,研究开发了一种在线探测温室大棚暴雪厚度的实时传感系统,该系统将可以和预设阈值的实时扫雪控制系统一起运行,避免暴雪给温室结构带来的破坏。     

中美日三国规范高层结构风荷载标准值对比

世界各国规范对高层结构的顺风向风荷载标准值都取多参数表达的计算式,各参数取值的差异最终反映到荷载标准值的大小.以参数分析为基础,对亚太地区具有代表性的中美日三国荷载规范关于普通高层结构顺风向风荷载标准值的取值原则和计算思路进行了对比.研究了基本风速、风剖面、紊流度、脉动效应系数等各参数的取值以及各参数间的相互影响,分析了脉动效应系数的取值和影响因素.以三个不同高度的典型结构为例,分别采用三国规范计算风荷载标准值及特征响应,并对不同国家规范荷载标准值和响应的差异进行了讨论.结果表明,对于结构顺风向风荷载标准值,日本规范最大而中美规范基本相当.     

怎样提高温室大棚内的光照

增加温室光照是夺取蔬菜早熟高产的有效措施。提高光照的潜力很大,措施很多,但目前往往被忽视,现介绍几种简易可行的方法,供选用。1.选择结构形式好的温室、大棚目前结构较好的大棚里面都可不用立住,如钢筋和钢管结构的大棚。在竹木结构的大棚中普遍采用悬梁吊柱的方式省去了大量的前柱,使采光性能得到较大改善,新建或改建时应注意选用。2.清扫棚面每天早晨温室或大棚揭完草苫后,用笤帚或布条等捆在木杆上,自上而下的将塑料薄膜棚面的尘土或杂物清扫干净。这项工作虽较费工,但可提高光照30—50%,效果好,简单可行,不应忽视。3.延长光照时间适当提早揭帘、延晚盖帘的时