基于临时加固策略的日光温室极端风雪灾害对策.pdf

2022 年1 月 Jan 2022 第nullnull 卷 第null 期 nullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 开放科学 资源服务 标识码 nullnullnullnull 基于临时加固策略的日光温室 极端风雪灾害对策 杨升华 刘雪迎 蒋秀根 中国农业大学水利与土木工程学院 北京nullnullnullnullnullnull 摘要 为研究极端风雪灾害下日光温室结构的加固对策 利用nullnullnullnullnull 有限元分析软件 考虑材料 非线性 几何大变形以及结构非线性条件 建立日光温室单榀骨架模型null分别模拟风荷载 雪荷载 风主导风雪荷载 雪主导风雪荷载null 种荷载工况下日光温室结构失稳破坏的全过程 得到了其失稳 模式与结构荷载位移关系曲线 并根据失稳模式提出相应临时加固办法null结果表明 临时加固对日 光温室抗风雪灾害能力提升明显 加固后日光温室结构对风荷载承载能力提升nullnullnullnullnullnullnullnullnull 对雪 荷载承载能力提升nullnullnullnullnullnullnullnull 对风主导风雪荷载承载能力提升nullnullnullnull nullnullnullnullnull 对雪主导风雪荷 载承载能力提升nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 关键词 日光温室 风雪灾害 临时加固 失稳模式 承载能力 中图分类号 nullnullnullnullnull 文献标志码 null 文章编号 nullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnull nullnullnull 引文格式 杨升华 刘雪迎 蒋秀根null 基于临时加固策略的日光温室极端风雪灾害对策 null null江苏大学学报 自然科学版 nullnullnullnull nullnull null nullnull nullnullnullnull 收稿日期 nullnullnullnull nullnullnull nullnullnull 基金项目 国家自然科学基金资助项目 nullnullnullnullnullnullnullnull 作者简介 杨升华 nullnullnullnull 男 四川成都人 硕士研究生 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnull 主要从事结构工程的研究null 蒋秀根 nullnullnullnull 男 江苏大丰人 教授 博士生导师 通信作者 nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnull 主要从事结构工程的研究null Countermeasures against extreme wind and snow disasters to solar greenhouses based on temporary reinforcement YANG Shenghua LIU Xueying JIANG Xiugen nullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull Abstract nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 46 第43 卷 Key words nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull 日光温室作为我国自主研发的温室结构 其 造价低廉 搭建简单 节能环保 深受农民喜爱 在 北方地区发展迅猛 已成为我国设施农业一大主 体null目前全球气候状况严峻 极端灾害频发 国家 新 建筑结构荷载规范 已将各地风雪荷载修订提 升 null null日光温室对风雪荷载较为敏感 极端天气下 受灾垮塌时有发生 造成较大损失null 倒塌原因主要 为骨架或承重墙失效null 墙体破坏多由水灾引起 土 制后墙浸水变软 null 丧失承载能力 引发结构坍 塌 null 骨架破坏主要由于极端风雪荷载作用造成 破坏形式包括部分和整体的强度破坏及失稳破坏null 日光温室的结构特点导致失稳破坏为主要失效形 式 null null提升温室骨架安全性 防止其受风雪荷载失 稳破坏 对保证日光温室结构安全有重要意义null 目前国内外研究主要为室内光 温 湿度等环 境方面研究 null nullnull 在温室结构安全方面的研究相对 不足 结构研究以温室结构稳定性分析 null nullnull 骨架选 材 系杆布置 屋面曲线等优化设计 null nullnullnull 风雪荷载 在温室结构上的计算取值为主 nullnull nullnullnull null部分学者还研 究了温室薄膜结构及蒙皮效应等对温室结构稳定 性的影响 null nullnull nullnullnull null这些研究都旨在提升未建温室的 抗灾承载能力 对已建温室的救灾应急帮助不大null 应急措施多为经验总结 包括大风灾害下的日光温 室压膜措施 nullnull 及水灾后温室的维修应对办法 nullnull 还有学者研究了温室加强板 斜撑等永久骨架加固 办法 nullnull 及可拆卸单柱的温室抗雪加固办法 nullnull null 总 的来说 关于临时加固提升日光温室结构承载能力 的研究很少null临时加固作为小成本 高回报的办法 用于保证温室结构安全 应对突发频发的极端风雪 灾害有重要意义null 文中采用nullnullnullnullnull有限元分析软件建立模型 模 拟日光温室单榀骨架在风荷载 雪荷载 风主导的 风雪荷载以及雪主导的风雪荷载null 种工况作用下倒 塌的全过程 确定了极端风雪灾害下日光温室骨架 的失稳变形规律 根据变形规律找出临时加固办 法 并验证其有效性null 1 受灾失效形式 为研究日光温室骨架在极端风雪荷载下的失效 形式 参考国内常用日光温室结构尺寸 研究模型参 数如下 温室跨度null null 脊高nullnull null null 后墙高nullnull null null 前屋面角nullnullnull 后屋面仰角nullnullnullnull前后拱杆为nullnull nullnull null nullnull null nullnull圆管 斜撑为nullnull nullnull nullnullnull null nullnull 圆管 材料为 nullnullnullnull钢 示意图如图null 所示null加固顶杆为木制 拉索 为尼龙 其尺寸建议将在后文加固办法中提出null 拱 杆与后墙 基础视为固定连接 前后拱杆 拱杆与斜 撑杆 拱杆与拉索 拱杆与加固顶杆间均视为铰接 顶杆下部与基础为铰接null 图null 日光温室单榀骨架 不同工况下日光温室结构的失稳形式如图null 所 示 温室结构荷载 位移曲线如图null 所示null 图null 不同工况下日光温室结构的失稳形式 第1 期 nullnullnull等 基于临nullnullnull策略的nullnullnullnullnull 对策 47 图null 不同工况下日光温室结构荷载 位移曲线 1 1 雪载作用 null 失稳形状null雪荷载下日光温室骨架失稳形式 如图nullnull 所示 荷载 位移曲线如图nullnull 所示null 结构受 竖向均布荷载 屋面拱失稳压扁null 前屋面中下部向 左下方沉降 最大位移出现在跨中靠右位置null 屋面 上部略微上抬 斜撑杆与前屋面连接处附近上抬最 为严重null结构向左略微移动 平均左移nullnull nullnullnull 整体 来看 骨架坡脚 屋脊及后屋面变形较小 前屋面中 下部变形较大null null 最大位移点null结构最大位移点为nullnull 号节点 位于距坡脚约nullnullnull 跨位置 总位移nullnull nullnullnull 危险点 与最大下沉点相对应最大上抬点 为nullnull 号节点 位于斜撑前拱杆连接处 总位移nullnull nullnullnull 1 2 风载作用 由于结构和荷载作用形式的影响 造成日光温 室骨架失稳的主要为风压力 但风吸力也可能对结 构变形规律 承载能力带来一定影响 所以分析时 应考虑风吸效应null文中日光温室骨架右侧下半部分 受压 null 到nullnull 号节点 上半部分 nullnull 到nullnull 号节点 受吸 后屋面受吸null 1 2 1 考虑风吸作用 null 失稳形状null 考虑风吸时结构失稳形式如图 nullnull所示 荷载 位移曲线如图nullnull 所示null 结构受垂直 于表面的均布荷载 前屋面拱失稳压扁null 屋面中下 部向左下方沉降严重 最大位移出现在跨中靠右位 置 总位移和水平方向分位移均比雪荷载时大null 上 部屋面较雪载用作上抬严重 坡脚附近变形也比雪 荷载时严重 屋脊与斜撑间前屋面为危险位置null 后 屋面略微上抬 结构整体向左移动 平均左移 nullnull nullnullnull null 最大位移点null 最大位移点为null 号节点 位于 距坡脚约nullnullnull 跨位置处 位移为nullnullnull nullnullnull 危险点为 斜撑附近nullnull 号节点 位移为nullnull nullnullnull 1 2 2 不考虑风吸作用 null 失稳形状null不考虑风吸时结构失稳形式如图 nullnull所示 荷载 位移曲线如图nullnull 所示null参考图nullnull 可 知不考虑风吸作用时结构失稳变形规律与考虑风 吸时基本一致 最大位移点相同null 区别在于不考虑 风吸时 前屋面上部上抬较小null 通过对比荷载位移 曲线发现风吸使结构失稳荷载降低null 由于风吸对结 构变形及承载能力均有不利影响 所以后文研究均 考虑风吸作用null null 最大位移点null 最大位移点仍为null 号节点 位 移为nullnullnull nullnullnull危险点为nullnull 号节点 位移为nullnull nullnullnull 1 3 风雪组合作用 不同地区风雪荷载严重程度不尽相同 分别将 风荷载 雪荷载作为风雪荷载组合的主导荷载进行 分析null 1 3 1 风荷载主导 风荷载为雪荷载的nullnull null 倍null null 失稳形状null风主导下风雪作用失稳形式如图 nullnull所示 荷载 位移曲线如图nullnull 所示null 结构受组合 荷载影响时 整体变形与风荷载单独作用基本一 致null结构整体左移动nullnull nullnull 最大位移点与风荷载单 独作用时相同 位于跨中靠右位置null 失稳时 最大位 移点及附近变形略小于风荷载单独作用 大于雪荷 48 第43 卷 载单独作用null null 最大位移点null 最大位移点为null 号节点 位移 为nullnullnull nullnullnull危险点为nullnull 号节点 位移为nullnull nullnullnull 1 3 2 雪荷载主导 雪荷载为风荷载的nullnull null 倍null null 失稳形状null雪主导下风雪作用失稳形式如图 nullnull所示 荷载 位移曲线如图nullnull 所示null 虽然雪为风 雪主导荷载 结构整体变形仍与风主导时基本一 致null但由于风的作用相对较小 前屋面上部吸力与 下部压力联合作用造成的屋顶上抬比风主导时小 坡脚附近的变形也比较小 结构的整体左移nullnull nullnullnull 失稳时 最大位移点及附近变形小于风主导下的风 雪荷载工况 大于雪荷载单独作用工况null null 最大位移点null最大位移点为nullnull 号节点 位移 为nullnullnull nullnullnull危险点为nullnull 号节点 位移为nullnull nullnullnull 1 4 失效规律分析 null 失稳特征nullnull 种风雪工况下温室结构的失稳 规律基本一致 均为前屋面拱中下部压扁失稳null 下 部压扁的同时上部上抬 后屋面略微上抬 结构整 体向左略微移动null 区别在于 有风荷载参与荷载组 合时结构失稳位移更大 前屋面中下部下沉与上部 上抬及坡脚处的变形更为严重 结构向左的整体位 移也比雪荷载作用时大null 雪荷载在参与荷载组合时 对结构位移有抑制作用 会减小结构失稳时的变 形null失稳时结构最大位移按工况由大到小依次为风 荷载 风主导的风雪荷载 雪主导的风雪荷载 雪 荷载null null 最大变形点nullnull 种工况最大变形位置与危险 位置大致相同 均在前屋面拱中下部位null 风载作用 时候最大变形点为null 号节点 雪载作用最大变形点 为nullnull 号节点 风荷载下最大变形点比雪荷载位置略 微右移null风主导下风雪荷载的最大变形点位置与风 荷载工况一致 雪主导下风雪荷载最大变形点位置 与雪荷载工况一致null 各工况潜在危险点均在斜撑与 前拱杆连接处上方 有风荷载参与的工况坡脚附近 可能出现危险null 不同载荷作用下最大变形点 最大 位移 危险点 危险点位移 结构平均左移如 表null 所示null 表1 不同工况下日光温室结构变形情况统计 荷载工况 最大位移点 最大位移nullnullnull 危险点 危险位移nullnullnull 平均左移nullnullnull 雪荷载 nullnull nullnull nullnull nullnull nullnull 考虑风吸风荷载 null nullnullnull nullnull nullnull nullnull 忽略风吸风荷载 null nullnullnull nullnull nullnull nullnull 风主导风雪荷载 null nullnullnull nullnull nullnull nullnull 雪主导风雪荷载 nullnull nullnullnull nullnull nullnull nullnull 2 减灾对策 2 1 减灾措施 日光温室应对风雪灾害的常见措施有防灾 抗 灾 消灾 救灾null 种null防灾措施通过正确选址 选型降 低温室可能承载null抗灾措施指设计温室时保证其强 度刚度足够 减小破坏可能性null 消灾措施指灾后及 时扫雪除冰 或通过破拆覆膜的办法减小荷载作用 面积 消除作用在结构上的灾害荷载 以应对极端 风雪天气null救灾措施指灾前结构应急加固措施 通 过设置顶杆 拉索等办法 限制结构位移 以提高结 构整体承载能力null 2 2 加固方法 除救灾加固措施 另外null 种办法都有一定的局 限性 如表null 所示null如对生产生活需要不得不建造日 光温室的风雪灾害地区 无论怎样选址选型都无法 避免受灾问题 很多农村在设计建造日光温室时缺 乏科学指导 承受力与刚度达不到抗灾标准 扫雪 除冰需要灾害过后 温室在受灾中途就可能倒塌 拆除覆膜的办法基本可以保证骨架安全 但导致作 物绝收 仍造成不小的经济损失null 表2 不同减灾措施对比 减灾措施 实施办法 特点 防灾措施 正确选址 受地区影响 正确选型 需专业知识 抗灾措施 增加强度刚度 需专业知识 消灾措施 扫雪除冰 可能灾中倒塌 拆除覆膜 造成较大损失 救灾措施 临时加固 通用null需要材料 救灾加固措施 作为null 种方法里通用性最好的 一种 只需准备材料即可对温室结构薄弱处提前进 行加固null由于日光温室骨架多由大柔度细长杆件组 成 其主要破坏形式为失稳破坏null 通过限制结构大 变形处位移 改变结构失稳形式 可以很大程度地 提升结构的失稳荷载 充分发挥材料强度null 采用临 第1 期 nullnullnull等 基于临nullnullnull策略的nullnullnullnullnull 对策 49 时顶杆顶撑或拉索固定等办法 对温室结构受载变 形最大处予以支撑 限制结构的失稳变形趋势 可 以较大程度地提高结构极限承载能力null 该方法适应 性强 操作简单 成本较低 不需要专业人员工具 根据天气预报即可做好灾前准备 将经济损失降到 最小null对建成时间较长 承载能力下降的老旧温室 和受到台风 暴雪预警地区的温室 有良好的实践 意义null 3 加固方案及效果验证 根据不同的灾害荷载 可在温室骨架不同位置 进行加固null研究中加固顶杆均为竖直放置null 由前文 分析温室结构受载时有略向左移动的趋势 且为了 便于顶紧放置 实际操作中顶杆可略微向右倾斜 对抗风荷载时倾斜可比对抗雪荷载时稍大null 3 1 雪载作用 加固办法为对最大位移点nullnull 号节点进行顶撑 结果如图null nullnull 所示null 雪荷载下单杆加固后结构失稳形式如图nullnull所 示 荷载 位移曲线如图null 所示null 单杆加固后可大 幅减小结构中下部拱的失稳变形 原雪载作用下 变形最大部位经加固后已很安全null 但失稳荷载提 升不大 这是因为顶撑改变了结构的失稳模式 在 前屋面靠屋脊处较平部分出现了新的失稳null 新最 大位移点为nullnull 号节点 总位移nullnull nullnullnull由于承载力 仅提升nullnullnull 没有达到理想状态 继续对结构进行 加固null 图null 温室结构受雪荷载失稳形式 增设双杆加固失稳形式如图nullnull所示 荷载 位 移曲线如图null 所示null 最大变形部位由屋脊附近变 成跨中null nullnull 号节点为最大位移点 总位移nullnull nullnullnull 承载力提升 nullnullnull null 根据 农业温室结构荷载规 范 nullnull 多数地区二十年一遇雪荷载比十年一遇 大nullnullnull nullnullnullnull null日光温室设计使用年限为nullnull null 假 设温室强度达到 nullnullnull 加固后已足够应对 nullnullnull 以 上荷载null 图null 温室结构雪荷载 位移曲线 增设null 杆加固后失稳形式如图nullnull 所示 荷载 位移曲线如图null 中所示null对极端雪灾 或本身承载能 力下降较多温室 可在雪灾时在跨中继续增加顶 撑 失稳荷载可以提升nullnullnullnull 可留作应急预案null null 杆 顶撑后最大位移点变为近坡脚处null 的号节点 总位 移nullnull nullnullnull 3 2 风载作用 加固办法为对最大位移null 号节点进行顶撑 对 nullnull 号危险点进行拉紧 结果如图null nullnull 所示null风荷载 下单杆加固后结构失稳形式如图nullnull 所示 荷载 位 移曲线如图null 所示null同雪荷载下单杆顶撑 支撑可以 有效减小前屋面中下部拱的变形 失稳荷载提高 nullnullnullnullnull由于风与雪荷载的作用方向不同 且考虑风 吸影响 支撑后最大位移点nullnull 号节点出现在未经加 固时风载作用危险点附近 总位移nullnull nullnull 结构上抬 失稳null 单杆加拉索加固后失稳形式如图nullnull 所示 荷 载 位移曲线如图null 所示null由于无加固时结构前屋面 中下部受风压失稳 拉紧上部危险点并不能有效限 制最大变形点的位移 单纯使用拉索对结构承载能 力提升很小 所以拉索与顶杆同时使用 拉索上部 绑扎在上抬最大位置 下部绑扎于骨架与后墙连 接处即可null 加固后 由于拉索限制了屋面上部位 移 新的最大变形部位出现在无加固时风载潜在 危险点坡脚附近 null 号节点为最大位移点 总位移 nullnull nullnull 承载能力提高nullnullnullnull null 研究中采用nullnull nullnull尼龙绳作为拉索 布置后可 使nullnull 号危险点位移减小nullnull nullnullnull选用null 和nullnull nullnull尼 龙绳再次试验后发现可使该点位移分别减小nullnull 和 50 第43 卷 nullnull nullnullnull较细的null nullnull尼龙绳约束后最大变形点仍为 nullnull 号节点 nullnull 和nullnull nullnull 尼龙绳约束后最大变形点 变为坡脚处null 号节点null粗尼龙绳抗拉刚度大 更好地 限制结构的位移 不同粗细的绳索下骨架失稳模式 虽然改变 但承载能力几乎不变 均较单杆加固有 一定提升 但提升不明显null 一般情况下 拉索可设置 在温室外用于压紧覆膜 防止风吸造成薄膜鼓包 有良好效果null但由于其材料便宜 操作简便 必要时 也可用于骨架加固 安装后即可长期保持 无需 拆卸null 双杆加拉索加固后失稳形式如图nullnull所示 在增 加拉索后再在坡脚附近增设一道顶杆null 可使承载力 提升nullnullnullnull 新的最大变形位置出现在跨中 nullnull 号节 点为最大位移点 总位移nullnull nullnullnull 图null 温室结构受风荷载失稳形式 图null 温室结构风荷载 位移曲线 3 3 风雪组合作用 3 3 1 风主导风雪荷载 加固办法为对最大位移null 号节点进行顶撑 结 果如图null nullnull 所示null风主导风雪荷载下单杆加固后结 构失稳形式如图nullnull 所示 荷载 位移曲线如图null 所 示null加固后的新失稳形式与单独风雪荷载作用时都 不相同null支撑大幅减小了前屋面拱下部的位移 但 在跨中部分仍有较大的变形null 由于风雪荷载组合作 用 屋脊附近的风吸力减轻了雪的竖向压力 雪压 又抑制了风吸造成的屋面上抬 所以风雪组合工况 屋面上部的潜在危险点位移较风雪单独作用时小 单杆加固后原危险点并不会成为新的最大变形点null 所以支撑效果相对风雪单独作用时更好 承载能力 提升 nullnullnullnullnull 新最大位移点为 nullnull 号节点 总位移 nullnull nullnullnull 跨中增设双杆加固后失稳形式如图nullnull所示 荷 载 位移曲线如图null 所示null 屋面中上部整体变形减 小 靠近坡脚处变形增大null null 号节点为新最大变形 点 总位移nullnull nullnull 支撑后承载能力提升nullnullnullnullnull 可 见风主导下的风雪荷载单杆加固后即可取得很好 效果 结构强度已充分利用 双杆加固对结构整体 承载能力提升不大null 图null 温室结构受风主导风雪荷载失稳形式 图null 温室结构风主导风雪荷载 位移曲线 3 3 2 雪主导风雪载荷 加固办法为对最大位移点nullnull 号节点进行顶撑 结果如图nullnull nullnullnull 所示null雪主导风雪荷载下单杆加固 后结构失稳形式如图nullnullnull所示 荷载 位移曲线如图 nullnull 所示null与风主导时风雪荷载不同 加固后结构最 大变形点出现在坡脚而非跨中 前屋面中上部整体 变形减小 新的最大位移点为 null 号节点 总位移 nullnull nullnullnull失稳荷载提升nullnullnullnull 效果良好null 在坡脚增设加双杆加固后 失稳形式如图nullnullnull 第1 期 nullnullnull等 基于临nullnullnull策略的nullnullnullnullnull 对策 51 所示 荷载 位移曲线如图nullnull 所示null加固后坡脚变形 减小 跨中变形增大null最大位移点变为nullnull 号节点 总 位移nullnullnull nullnull 失稳荷载提升nullnullnullnullnull 图nullnull 温室结构受雪主导风雪荷载失稳形式 图nullnull 温室结构雪主导风雪荷载 位移曲线 3 4 通用方法 由上述分析可得 任意荷载组合下都为前屋面 拱null nullnull 号节点首先压溃失稳null因此所有情况下都可 在null 号节点附近 约靠近坡角nullnullnull 跨处进行加固顶 撑null加固此处后结构对风荷载 风雪组合荷载承载 能力都有较大的提升 但对雪荷载承载能力提升不 够理想null除雪荷载时在屋脊附近加用双杆外 其他 荷载均可采用单杆通用加固办法null 3 5 加固选材 选材时应遵守易获取 低成本的原则null 推荐将