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农业与技术 ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (5): 54-61.DOI: 10.19754/j.nyyjs.20260530009

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新型铝合金型材日光温室结构静力性能分析

李泽志 赵林 李方慧 王成海 王震 马志涛   

  1. 黑龙江大学建筑工程学院,哈尔滨 150086
  • 出版日期:2026-05-30 发布日期:2026-05-30
  • 作者简介:李泽志(2000-),男,硕士在读。研究方向:设施农业;通信作者赵林(1994-),男,博士,副教授。研究方向:空间结构体系、设施农业。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目 “光伏屋面体系风吹雪机理及其雪荷载研究”(项目编号:52478546);2025 年度省属本科高校基本科研业务费(编号:2025-KYYWF-ZR0445)
  • Online:2026-05-30 Published:2026-05-30

摘要: 为评估新型铝合金型材在日光温室骨架结构中的适用性,基于有限元软件建立了铝合金型材日光温室结构模型。考虑了永久荷载、雪荷载、风荷载、作物荷载及施工检修荷载等 9 种典型工况组合,系统分析了骨架的位移与应力分布规律,确定了最不利荷载工况;采用弧长法对骨架在非均匀雪荷载作用下的非线性失稳全过程进行追踪;探讨了结构跨度(8m、10m、12m)与型材壁厚(1.9mm、2.9mm、4.3mm)对稳定承载力的影响规律。结果表明:非均匀雪荷载是控制结构设计的最不利因素,在该工况下骨架最大竖向位移达 20.45mm,最大弯曲应力达 57.19MPa,显著高于其他工况;骨架的失稳破坏始于前屋面基础及屋脊连接处,当基本雪压达 1.94kN?m?2 时,结构达到极限承载力;极限承载力对跨度变化极为敏感,当跨度从 8m 增至 12m 时,承载力降幅高达 60.82%;增加壁厚虽可提升承载力,但力学效率呈下降趋势,壁厚从 1.9mm 增至 4.3mm,承载力仅提高 28.87%,而材料用量增加 26.7%。本研究为铝合金型材日光温室的结构抗灾设计及优化提供了理论依据。

关键词: 铝合金温室;荷载;静力分析;承载力

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