新疆石河子地区拱形屋面受力验算

目前，多连拱温室越来越多，其中比较普遍地采用了加强架和普通架（或称主架和次架）相间排列的结构形式。这种温室结构的设计计算还存在不少问题：首先，我国尚无温室设计规范可循，而主要参照工民建规范1，往往导致温室结构过于笨重，而且对于多连拱温室风载计算所必需的一些基本参数，在工民建规范“中也无可借鉴之处；其次.对于这种温室，应怎样选取计算模型，当既考虑风载又考虑雪载时选取什么样的拱轴线受力很优，温室设计何时取决于雪载、何时取决于风载……都值得研究。本文旨在通过对主、次架相间排列的三连拱型温室进行具体分析计算，建立计算模型，并提出有关这类温室结构设计的某些建议。

1、计算模型的建立

图1为具有1个主架和4个次架相间排列的拱轴为抛物线的三连拱温室的结构示意图。

受雪载或横向风载（风向垂直于温室纵向）作用时，因有主、次拱架之分，故应把沿温室横向取出m一n和n-n这2个截面截取的部分作为计算对象，该计算部分有x一x和y一y这2个对称面，应用结构力学方法[“2次取半，可得到该计算部分的1/4结构（图1(a)中的1-C-75-72部分），其立体图如图2所示（图中标出了部分结点号和单元号，左半结构与右半结构对称编号）。

其中，在y一y截面所截断的构件的结点1，2.3各处、其支承要求分2种情况确定：载荷对称于y-y截面时，L，=0.L、子0，L,子0，8，子0，8，=0、0.=0(这里L.L，和I，分别为结点沿x.y和x轴的线位移；0.0，和8.分别为结点处的截面绕x，y和轴转动的角位移）；载荷反对称于y一y截面时，L，0.L，=0.L。=0，0,=0.0,子0.a.0。x-x截面所截构件的结点10，23.27.40，59.72.76和m-m截面所截构件的结点13.26，30，43、62.75，79处的支承，因为雪载或风载均可视为对称于x-x截面或m-m截面，所以都按对称结构受对称载荷作用的情况处理，即L，0，L，=0，L:0，0,=0.0,0,0,=0。温室用材：主拱架为矩形钢管60×40×2.75；次拱架为薄壁钢管22×1.2；纵杆27-30，59-62，72-75和76-79为钢管30×1.8、其余纵杆均为22×1.2；水平拉杆单元~愈为p18×1.0（风载作用时，这些水平拉杆受压，易失稳，故不计入）。

2、载荷的确定

2.1、雪载

参照文献[1].屋面水平投影面上的雪压标准值按下式计算：

pu=A4p2n(1)

式中：pm为标准雪压，kPa；4为屋面积雪分布因数；p，为基本雪压，kPa。以当地一般空旷平坦地面上统计所得30a一遇的很大积雪确定，按全国积雪分布图，对于北京地区，取pu=0.30kPa。

将文献[1]中的双跨情况的积雪分布因数推广到三连跨情况。由于本温室的矢跨比f/l=1.5/6>0.1.因此积雪为均布和不均布情况都要考虑。对不均布情况，u，要依坡屋面与水平面的夹角a决定。对于拱形屋面，a为拱顶和拱肩连接面与水平面所构成的角。本温室a=26、56°，按文献[1]所给数据，插值算得u4=0.98，应用结构力学方法取半，再由式（1）算得标准。