摘要
近年来，大跨度、大空间、机械化作业逐渐成为塑料大棚优化的新方向，秉持这一理念，生产实践中出现了大跨度塑料大棚，并且在很多地区都得到了良好的运用。跨度和空间的增大对结构的安全性提出了更高的要求，近些年因大风天气而被破坏的塑料大棚不在少数。所以，对塑料大棚进行抗风稳定性研究可以为抗风性能塑料大棚的设计提供一定的借鉴依据。 本文首先建立了七种常见横梁加固方案的塑料大棚有限元模型，分析不同方案大棚结构的受力、变形性能，计算七种大棚在五种工况下的极限承载力，结合大棚用钢量，选出了符合安全性和经济性且具有良好抗风性能的塑料大棚。进而对选出的两种大棚进行风振响应分析，得到了大棚的位移时程曲线和应力时程曲线，分析脉动风荷载对大棚响应的影响。最后，分析了大棚结构动力失稳全过程，提出了塑料大棚结构的动力失稳判定准则。 研究结果表明，大棚骨架最危险的截面易出现在肩部和立柱柱脚位置，其中弯曲应力是引起应力迅速增加的主要原因;相比于其他五种横梁加固方案，方案五和方案七大棚在七种横梁加固方案的大棚中表现最佳;在动风荷载下，大棚的结构峰值响应是静风响应的两倍以上，求得极限风速明显低于静力分析下求得的极限风速，因此需对大棚结构进行非线性风振响应分析;大棚应选用椭圆管作为骨架截面，因为椭圆管在大棚负荷下抑制变形的效果最佳;风荷载相关性和初始缺陷对大棚动力失稳临界风速的影响程度较小;以最大节点位移为指标的拱形屋面大棚动力失效判定准则，经算例验证，具备合理性。
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