柔性保温墙椭圆管单管拱架日光温室内力分析及结构优化

作     者：闫冬梅 徐开亮 周长吉 张秋生 YAN Dongmei;XU Kailiang;ZHOU Changji;ZHANG Qiusheng

作者机构：农业农村部规划设计研究院北京100125 农业农村部农业设施结构设计与智能建造重点实验室北京100125 

基　　金：北京市设施蔬菜创新团队项目(BAIC01-2022) 农业农村部规划设计研究院自主研发项目(SP202101) 

出 版 物：《农业工程学报》 (Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering)

年 卷 期：2023年第39卷第14期

页      码：215-222页

摘      要：针对柔性材料围护椭圆管单管拱架日光温室跨度不断加大,而标准化管材市场供应截面单一带来的结构安全性问题,该研究基于北京地区的风、雪荷载,依据国家标准《农业温室结构荷载规范》(GB/T 51183-2016)和《农业温室结构设计标准》(GB/T 51424-2022),选用截面80 mm×30 mm×2.0 mm(高×宽×壁厚)椭圆管,以12 m跨度日光温室为基准,使用Midas-Gen有限元软件建立模型,分析不同作物吊挂模式、后墙立柱不同结构形式以及拱架与基础不同连接形式对结构内力分布的影响,寻找结构最大应力最小的作物吊挂模式和结构形式。结果显示:柱脚铰接的单管拱架作物荷载2点吊挂时,出现强烈的局部应力集中,且作物荷载为主要控制荷载。其中后墙立柱作物吊挂点位置最大应力值为1146.7 N/mm^(2),其余位置平均应力值为445.4 N/mm^(2)。作物荷载为3个吊挂点时,拱架应力系数为0.61,作物荷载退化为次要控制荷载;吊挂点个数≥4时,拱架应力系数降低到约0.51,作物荷载完全退出控制作用,拱架最大应力仍超出材料允许强度。因此,采用局部加强措施同时结合柱脚连接形式寻找更加合理的拱架结构,并最终提出该温室结构采用前柱脚铰接、后柱脚固接、后墙立柱为格构柱时结构的最大应力最小,应力分布最合理。研究可为北京地区柔性保温墙椭圆管单管拱架日光温室的结构形式和结构用材提供参考。

主 题 词：温室 作物 荷载 单管拱架 结构优化 椭圆管 

学科分类：082803[082803] 08[工学] 0828[工学-建筑类] 0901[农学-植物生产类] 

核心收录：

D　O　I：10.11975/j.issn.1002-6819.202303034

馆 藏 号：203124217...