果园防雹网系统内力分析及结构优化

摘要

针对果园防雹网建造不规范、安全性差等问题，基于陕西延安地区的风雪、冰雹等荷载，选用平面尺寸30 m×90 m的防雹网为1个控制单元，利用Sap2000通用有限元分析软件构建模型，计算分析最不利荷载组合下防雹网结构构件内力。在确保结构安全的条件下分析了扣除风雪荷载、增大端榀钢架立柱壁厚、向内倾斜端榀钢架立柱、改变端部开间长度等措施对结构内力大小和分布的影响，获得防雹网结构的优化方法。结果表明：1）防雹网设计时，冰雹荷载可用屋面活荷载进行包络设计；当扣除风雪荷载时，整体结构应力比明显下降，除端榀钢架立柱外均满足承载力需求；2）端榀钢架立柱壁厚由2.5 mm增大至4.0 mm时，弹性临界力可提升50%，应力比可减小36%，主体结构满足安全需求；3）端榀钢架立柱向内倾斜可减少立柱负荷，钢架立柱倾斜12°，柱底向内侧平移约1 m时，轴力减少约15%;4）单侧端部开间长度由20 m减少至15 m时，对应端榀钢架立柱轴力减少7%，另一侧端榀钢架立柱轴力减少3%；当两侧端部开间长度均减少5 m时，端榀钢架立柱轴力均减少10%。

关键词

防雹网 / 荷载 / 有限元分析 / 结构优化