本文關(guān)鍵詞：桁架拱輕鋼塑料大棚抗風(fēng)性能分析及結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化　出處：《黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 桁架拱輕鋼塑料大棚 抗風(fēng)性能 優(yōu)化 調(diào)查 有限元分析

【摘要】：桁架拱輕鋼塑料大棚因其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作方便、維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn),在我國(guó)北方寒區(qū)廣泛使用。在塑料大棚快速發(fā)展的同時(shí),不可避免地出現(xiàn)一些質(zhì)量事故和安全問(wèn)題,近年來(lái)因強(qiáng)風(fēng)暴雪導(dǎo)致的大棚坍塌事件時(shí)有發(fā)生。截至目前,我國(guó)沒(méi)有明確針對(duì)溫室結(jié)構(gòu)的相關(guān)荷載規(guī)范,這使得大棚建造時(shí)缺少設(shè)計(jì)依據(jù),大棚設(shè)計(jì)制造不規(guī)范。現(xiàn)行溫室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)重點(diǎn)是溫室形狀及尺寸,對(duì)安全性及耐久性規(guī)定較少。多數(shù)塑料大棚由秧棚生產(chǎn)廠家設(shè)計(jì)并制作,形式五花八門,質(zhì)量良莠不齊。針對(duì)塑料大棚量大面廣又常發(fā)生破壞的現(xiàn)狀,本文在對(duì)大慶市拱形塑料大棚充分調(diào)查的基礎(chǔ)上,分析了已建成大棚的建設(shè)現(xiàn)狀及存在問(wèn)題,建立了桁架拱輕鋼塑料大棚有限元模型,計(jì)算了風(fēng)荷載作用下大棚骨架的應(yīng)力及位移,對(duì)桁架拱輕鋼塑料大棚骨架參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。具體工作如下所示:(1)對(duì)大慶市拱形塑料大棚進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查工作,得到大慶市已建成拱形塑料大棚的結(jié)構(gòu)類型、建設(shè)現(xiàn)狀及存在問(wèn)題。(2)利用ANSYS有限元計(jì)算軟件建立了大慶市有代表性的桁架拱輕鋼塑料大棚骨架平面內(nèi)模型,通過(guò)結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器對(duì)桁架拱輕鋼塑料大棚骨架在面內(nèi)風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值下的應(yīng)力及位移計(jì)算結(jié)果與有限元計(jì)算結(jié)果對(duì)比,二者吻合較好,說(shuō)明利用有限元計(jì)算大棚骨架模型受力是可靠的。(3)采用ANSYS有限元計(jì)算模型分析了桁架拱輕鋼塑料大棚骨架模型在面內(nèi)風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值下的應(yīng)力及風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值下的位移。計(jì)算結(jié)果表明,除在10年一遇風(fēng)荷載作用下跨度為6m、8m、10m以及12m大棚骨架位移不超過(guò)允許值外,在10年一遇風(fēng)荷載作用下大棚骨架應(yīng)力及30年一遇、50年一遇風(fēng)荷載作用下大棚骨架位移與應(yīng)力均超過(guò)允許值,不能保證安全。(4)利用有限元優(yōu)化程序,對(duì)桁架拱輕鋼塑料大棚進(jìn)行結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì),主要優(yōu)化變量為大棚上弦桿、下弦桿及中間腹桿的截面直徑和壁厚。在保證大棚骨架最大應(yīng)力及X向位移和Y向位移均不超過(guò)允許值的條件下,使大棚骨架總用鋼量達(dá)到最少,提出設(shè)計(jì)建議。
[Abstract]:Because of the light steel truss arch plastic greenhouse has the advantages of simple structure, convenient manufacture, maintenance and low cost, widely used in northern cold regions in China. The rapid development in plastic greenhouse. At the same time, inevitably some quality accidents and safety issues in recent years because of the strong storm snow caused by greenhouse collapse occur. As of now, I according to the relevant specification's no definite load of greenhouse structure, which makes the greenhouse construction lack of design basis, design and manufacture of greenhouse is not standardized. The current greenhouse structure design is focused on greenhouse shape and size, less on safety and durability requirements. Most of the plastic greenhouse by seedling shed manufacturers to design and manufacture, all kinds of forms, quality is uneven in quality. According to the present situation of plastic greenhouse in the wide and often destroyed, based on the full investigation of Daqing arch plastic greenhouse, the analysis has been built The present situation of the construction of the greenhouse and the existing problems, a steel truss arch plastic finite element model, the stress and displacement under the wind load calculation of tunnel frame, steel truss arch plastic greenhouse frame parameters were optimized. The specific work is as follows: (1) conducted a field investigation in Daqing city. Plastic greenhouse, Daqing city has built arch plastic greenhouse structure, the construction of the status quo and existing problems. (2) established a Daqing representative steel truss arch plastic greenhouse skeleton plane model using ANSYS finite element software, the structural mechanics solver of steel truss arch plastic greenhouse skeleton in the wind standard value of load stress and displacement calculation results with finite element calculation results, two good agreement, indicating that the calculation model of greenhouse skeleton stress is reliable by using the finite element (3) by ANS. YS finite element calculation model of steel truss arch plastic greenhouse skeleton model in the design of surface wind load under the stress and the displacement under the wind load standard value. The calculation results show that, except in 10 years under the wind load span is 6m, 8m, 10m and 12m in skeleton displacement does not exceed the allowable value of foreign in 10 years, under the wind load of greenhouse skeleton stress and in 30 years, 50 years under the wind load of greenhouse skeleton displacement and stress are more than the allowable value, can not guarantee the security. (4) by using the finite element optimization program of steel truss arch plastic greenhouse structure parameter optimization, the main optimization variables as in the top chord of the bottom chord, and the middle truss section diameter and wall thickness. The greenhouse skeleton of maximum stress and displacement in X direction and Y direction displacement does not exceed the allowable value under the condition that the total amount of steel skeleton of greenhouse is minimal, and presents a Design Suggestion.

【學(xué)位授予單位】：黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S625.1

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