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1、考虑桁架刚度的温室结构风载效应分析方法中国农业大学学报 2005,10(6):7074JournalofChinaAgriculturalUniversity蒋秀根 剧锦三 张丽莉(中国农业大学水利与土木工程学院,北京100083)摘 要 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
2、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1500mm-2或跨数大于8时应考虑横梁变形的影响。关键词 温室;结构分析;刚度中图分类号 TU31111 文章编号 10074333(2005)007005 文献标识码 AAnalyticalmethodforwindX,JuJinsa,ZhangLiliofCivilEngineering,ChinaAgriculturalUniversity,Beijing100083,China)Abstract Withtheconsiderationoftheactualstiffne
3、ssofbottomchordsofatrussandbasedonthedisplacementmethod,anaccuratemethodaswellasitscorrespondingformulationsforagreenhousestructureanalysisunderwindloadwerepresentedandaconceptoftheequivalentstiffnessofgreenhousestructurewasbroughtforward.Bycompar2ingthepresentedmethodwiththeapproximatemeth
4、odandthefiniteelementmethod,themaininfluencingfactorsofwindload,sectionstiffnessofbottomchordsofgreenhousetrussesandthespannumberofagreenhousewasinvesti2gated.WeconcludedthatthecalculatedresultsfromthemethodpresentedinthispaperandtheFEMcoincidedwell;thedeformationoftrusshadagreatinfluenceto
5、theinnerforceoftheframe;thetrusscouldnotbeconsideredaninfinitestiffnesstransversebeam;theinfluenceofthedeformationofatrussshouldbeconsideredinengineeringdesignwhenthenumberofspanwasmorethaneightorthestiffnessratioofthebeamandcolumnwaslessthan1500mm-2.Keywords greenhouse;structuralanalysis;s
6、tiffness 工业与民用建筑结构中排架的桁架或横梁刚度较大,计算时通常将屋面桁架(拱架)简化为刚度无限大的横梁[12]荷载就成为主要荷载。由于桁架的刚度较小,在风荷载作用下,桁架下弦杆承受轴压力传递的荷载,其轴向压缩变形较大,随着排架跨数的增加,排架柱的剪力明显递减。对于温室结构,如果计算时仍参照工业与民用建筑结构的计算方法,将产生很大误差,其中结构整体的抗侧刚度偏大,中柱计算内力偏大,边柱计算内力偏小,给结构安全带来隐患。针对连栋温室的特点,笔者提出了基于位移法的考虑横梁有限刚度的,采用柱顶位移相等假设,用位移法或剪力分配法计算排架的内力和变形。农业建筑中的温室结构一
7、般由柱、桁架或拱架以及支承结构组成,在结构分析中一般也是将其简化为由柱和“横梁”组成的平面排架结构[3],计算其在永久荷载、风荷载及雪荷载作用下的内力及位移。温室结构自重较轻,某些地区雪荷载亦较小,风收稿日期:20050409基金项目:国家重大科技项目(2002BA906A17-3)作者简介:蒋秀根,副教授,主要从事结构工程方向的研究;剧锦三,副教授,通讯作者,主要从事结构稳定和断裂研究,E2mail:jujinsan@tsinghua.org.cn 第6期71内力和位移分析精确计算方法。1 柱顶集中
