保温被滑动开启式日光温室竖向荷载结构性能评估与优化OA

针对保温被滑动开启式日光温室在骨架结构参数、荷载作用形式及结构受力特性等方面研究不充分的现状,该研究开展其竖向荷载作用下的力学性能评估与结构优化研究。研究以沈阳地区13.6 m跨度的日光温室骨架为研究对象,采用1:1足尺骨架加载试验与Midas-Gen有限元模拟相结合的方法,在前屋面施加竖向荷载,监测后屋面底部、后墙立柱拐点及前屋面跨中三个测点的荷载-位移响应,分析内力分布特征并确定薄弱部位。在此基础上,进一步探究加密后墙立柱拐点位置的纵向系杆布置间距和调整边界条件两种优化策略对结构性能的影响。结果表明:试验与有限元模拟所得荷载-位移曲线均呈现两阶段变化趋势,3个测点位移的相对误差最大为11.39%,二者吻合度良好;有限元模型极限承载力为24.19 kN,略高于试验均值23.35 kN,相对误差为3.62%,模型精度满足工程分析要求。结构优化结果表明:1)后墙立柱拐点纵向系杆布置间距由原模型的1.8 m依次减小至1.5、1.2 m,加密布置间距的两个模型与原模型相比极限荷载值分别提升10.76%和26.90%;2)将后墙立柱柱脚边界条件调整为崁固(M2-GGGZ)时,内力重分布使薄弱部位发生转移,与原模型相比极限荷载提升16.99%。加强后墙立柱拐点的平面外约束和优化柱脚边界条件均可有效改善骨架受力性能、提升极限承载能力,可为增强该类温室结构安全裕度提供设计参考。该研究为保温被滑动开启式日光温室在竖向荷载工况下的安全评估与优化设计提供了有效方法和理论支撑。