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智能温室主体结构强度设计...

当前智能温室主体结构多数靠经验进行设计。一般情况下这种方法还是可靠的。但从发展来看,为了优化智能温室结构和更加合理地利用材料,应逐步融计算机数值方法,来设计温室主体结构强度问题。

温室结构强度设计的任务

智能温室结构的强度或力学设计,包括结构的强度、刚度和稳定性三种要素的计算。结构是由构件结合而成的,所以确保整体结构的强度、刚度和稳定性意为着所有构件的应力、变形和稳定性都应符合相应的要求。

智能温室的主体结构属于典型的杆系结构,杆类构件占绝大多数。杆件是长度方向尺寸显著大于两个横向尺寸的构件,单杆的力学分析需要材料力学知识。而很多个杆件通过不同联结方式组成结构后,就需要用基于(杆系)结构力学里论的数值方法,利用计算力学软件在计算机上求出各杆的受力一变形状态,生而用材料力学计算出可能的危险截面上的应力,然后根据温室结构相关规范判定其安全性。

智能温室结构强度设计的方法,目前,国内温室结构的强度设计有经验设计和数值计算两种方法。

(一)经验设计

所谓经验设计,就是参照国内外在用智能温室的结构形式和尺寸复制或仿制。必要时也会根据实际条件做一些调整,或者根据设计规范在对结构做大幅度简艺后进行简单的强度和稳定性估算。这种方法依赖于参照物的承载实践和过去向经验,一般情况下还是可靠的。但是,经验设计有很大的局限性。现代的智能连栋温室是大型的空间复杂结构,可能靠手工来计算。叵对结构做过度简化后再估算,则结果难免失真。由于地域、地貌不同,风力、风向和降雪量会有很大区别;另外,用途不同,设计要求也各异。所以,靠模仿的经验设计无法满足温室多样性和技术创新的要求。

(二)计算机数值方法(有限元法)设计,计算机数值方法是科学的定量化的计算方法。目前,各工程结构领域已经普遍利用计算机和有限元软件进行力学计算,并发展成计算机辅助设计和制造

技术(CAD和CAM)o这种先进技术对批量生产的新型、系列化温室产品具有广阔的应用前景,可以优化智能温室结构和最大限度节省原材料。对于非标准造型的观光型温室,由于其外部造型和内部结构还需要满足景观学的要求,也有必要进行专门计算。地域、地貌不同,风力、风向和降雪量会有很大区别;另外,用途不同,设计要求也各异。所以,靠模仿的经验设计无法满足温室多样性和技术创新的要求。