一种核电设备防护用可翻转防雨棚的制作方法

本发明涉及核电站安全
技术领域：
，具体涉及核电站防护设备，更具体而言，涉及一种核电设备防护用可翻转防雨棚。
背景技术：
：中广核集团的核电vvp系统主阀均由美国flowserve生产，所有部件均由设备制造厂家成套供应。该设备的主要功能为实施主蒸汽系统的快速隔离，并做为核电站核安全第三道屏障(即最后一道屏障)——安全壳的一部分。由于该设备设置在核岛顶部，上部没有设置房顶，因此需要配置防雨棚以避免雨水淋湿设备导致仪控设备不可用(请参见图1)。当前的问题在于：1)现有的防雨棚是使用q235b焊接而成，地脚用螺栓固定，每次进行vvp主阀检修时均需要将该防雨棚完全拆除，这无疑会严重制约主线工期，尤其是在抢修工作时，拆除该防雨棚造成的延误问题更加凸显；2)vvp主阀安全等级为2级，抗震等级为1i，但现有的防雨棚的结构设计不满足主阀抗震1i的要求，地震工况下，防雨棚存在坍塌可能，引入内部飞射物，误碰主阀上敏感设备，导致机组产生停机停堆的事故；3)防雨棚结构简陋、不美观，不利于现场的规范化。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术中的上述的问题，提供一种防震的、可翻转的、美观的核电设备防护用可翻转防雨棚。为解决上述的技术问题，本发明所采用的技术方案是：提供一种核电设备防护用可翻转防雨棚，所述vvp主阀设备包括主阀和固定于所述主阀一侧的护栏，所述防雨棚包括：腿部，与所述护栏分设于所述主阀的相对的两侧，所述腿部的下端具有用于与地面固定连接的地脚，所述腿部的上端具有两个连接部；顶棚，具有骨架和覆盖所述骨架的挡雨件；所述骨架具有两个第一连接杆、两个第二连接杆和相对的两侧分别连接两个所述第一连接杆和两个所述第二连接杆的遮挡部；两个所述第一连接杆分别与两个所述连接部转动连接；两个所述第二连接杆分别用于与所述护栏可拆卸连接；当两个所述第二连接杆分别与所述护栏连接时，所述遮挡部位于所述主阀的上方且朝着所述腿部的一侧向下倾斜。在本发明提供的核电设备防护用可翻转防雨棚中，所述连接部包括两个相对且间隔开的连接片，对应的所述第一连接杆插入到两个所述连接片之间，所述第一连接杆和两个所述连接片之间通过上、下两个螺栓连接。在本发明提供的核电设备防护用可翻转防雨棚中，所述腿部的上端设有两个止位部，两个所述止位部分别与两个所述连接部一一对应；所述止位部用于所述顶棚绕所述腿部的上端向上翻转的过程中抵持与对应的所述连接部转动连接的第一连接杆；当所述第一连接杆与所述止位部相抵持时，所述顶棚不遮挡所述主阀。在本发明提供的核电设备防护用可翻转防雨棚中，腿部包括所述地脚、两个分别与所述地脚垂直连接的支撑杆和连接于两个所述支撑杆之间的加强杆；每一所述支撑杆的上端均具有一个所述连接部；所述支撑杆的四个侧壁分别通过一个加强片与所述地脚连接。在本发明提供的核电设备防护用可翻转防雨棚中，所述止位部设于所述支撑杆的上端，其包括挡止片和支撑片，所述挡止片与水平面平行且垂直连接于所述支撑杆的背离所述主阀的侧壁，所述支撑片与竖直面平行且分别垂直连接于所述挡止片的下侧和所述支撑杆的背离所述主阀的侧壁。在本发明提供的核电设备防护用可翻转防雨棚中，所述腿部和所述骨架采用铝合金型材制成；所述挡雨件采用瓦楞板、双面衬胶防油防火帆布或碳纤维板制成。在本发明提供的核电设备防护用可翻转防雨棚中，所述遮挡部包括主框架；所述柱框架包括平行间隔且对齐的第一纵向主梁和第二纵向主梁，两端分别垂直连接所述第一纵向主梁和所述第二纵向主梁的第一横向主梁、第二横向主梁和第三横向主梁，两个两端分别垂直连接所述第一横向主梁和所述第二横向主梁的第一加强梁，以及两个两端分别垂直连接所述第二横向主梁和所述第三横向主梁的第二加强梁；所述第二横向主梁位于所述第一横向主梁和所述第三横向主梁之间，所述第一横向主梁、所述第二横向主梁和所述第三横向主梁等间隔设置；两个所述第一加强梁之间的距离、所述第一纵向主梁与相邻的所述第一加强梁之间的距离、以及所述第二纵向主梁与相邻的所述第一加强梁之间的距离相等；两个所述第二加强梁分别与两个所述第一加强梁一一对齐；两个所述第二连接杆分别连接垂直连接于所述第二纵向主梁的下侧。在本发明提供的核电设备防护用可翻转防雨棚中，所述第二纵向主梁的下侧具有两个固定部，两个所述第二连接杆分别与两个所述固定部连接；所述固定部包括两个平行间隔开的分别与所述第二纵向主梁的下侧垂直连接的固定片，所述第二连接杆包括立柱和底板，所述立柱的上端插入对应的所述固定部的两个所述固定片之间并通过上、下两个螺栓与两个所述固定片连接，所述立柱的下端垂直连接所述底板，所述底板用于通过螺栓与所述护栏连接。在本发明提供的核电设备防护用可翻转防雨棚中，所述遮挡部还包括与所述主框架连接的副框架；所述副框架包括分别垂直连接于所述第一纵向主梁的下侧的第一竖向杆、第二竖向杆和第三竖向杆，同时垂直连接于所述第一竖向杆、所述第二竖向杆和所述第三竖向杆的纵向杆，一端与所述第一横向主梁连接且另一端与所述纵向杆连接的第一斜向杆，以及一端与所述第三横向主梁连接且另一端与所述纵向杆连接的第二斜向杆；所述第一竖向杆、所述第二竖向杆和所述第三竖向杆分别与所述第一横向主梁、所述第二横向主梁和所述第三横向主梁一一对齐；所述第一斜向杆平行于所述第二斜向杆；两个所述第一连接杆的上端分别垂直连接于所述纵向杆的下侧，且两个所述第一连接杆之间的间隔小于所述第一竖向杆和所述第三竖向杆之间的距离。在本发明提供的核电设备防护用可翻转防雨棚中，所述第一斜向杆与所述第一连接杆之间的夹角为104°至124°之间。实施本发明提供的核电设备防护用可翻转防雨棚，可以达到以下有益效果：1、所述防雨棚包括：腿部，与所述护栏分设于所述主阀的相对的两侧，所述腿部的下端具有用于与地面固定连接的地脚，所述腿部的上端具有两个连接部；顶棚，具有骨架和覆盖所述骨架的挡雨件；所述骨架具有两个第一连接杆、两个第二连接杆和相对的两侧分别连接两个所述第一连接杆和两个所述第二连接杆的遮挡部；两个所述第一连接杆分别与两个所述连接部转动连接；两个所述第二连接杆分别用于与所述护栏可拆卸连接；当两个所述第二连接杆分别与所述护栏连接时，所述遮挡部位于所述主阀的上方且朝着所述腿部的一侧向下倾斜。如此，在主阀维修时，仅需拆分第二连接杆和护栏即可将所述顶棚翻转起来，以便于维修，而现有的防雨棚在主阀维修时需要整个拆除，相比而言，节省了大量的检修时间和维修人力成本；2、所述防雨棚通过合理的结构设计达到了现场抗震1i的要求；3、所述防雨棚整体外观简洁大方，有利于现场的规范化管理。附图说明图1为现有技术中的防雨棚的使用场景图；图2为本发明较佳实施提供的防雨棚立体结构示意图，图中省略了挡雨件；图3为本发明较佳实施提供的防雨棚的侧视示意图；图4为本发明较佳实施提供的防雨棚的尺寸标注图(一)，图中所标尺寸单位为mm；图5为本发明较佳实施提供的防雨棚的尺寸标注图(二)，图中所标尺寸单位为mm；图6有限元模型图；图7边界条件图；图8.1为防雨棚vonmises应力云图(单位：kpa)；图8.2为防雨棚位移云图(单位：mm)；图8.3为防雨棚立柱螺栓连接处应力云图(单位：kpa)；图8.4为防雨棚立柱地面连接处应力云图(单位：kpa)；图8.5为防雨棚立柱地面连接处应力云图(单位：kpa)；图8.6为防雨棚vonmises应力云图(单位：kpa)；图8.7为防雨棚位移云图(单位：mm)；图8.8为防雨棚立柱螺栓连接处应力云图(单位：kpa)；图8.9为防雨棚立柱地面连接处应力云图(单位：kpa)；图8.10为防雨棚立柱地面连接处应力云图(单位：kpa)。具体实施方式的附图标号说明：腿部1顶棚2第一连接杆211第二连接杆212地脚11支撑杆12连接片1211加强片13挡止片1221支撑片1222第一纵向主梁2131a第二纵向主梁2131b第一横向主梁2132a第二横向主梁2132b第三横向主梁2132c第一加强梁2133a第二加强梁2133b加强杆14固定片2134立柱2121底板2122第一竖向杆2135a第二竖向杆2135b第三竖向杆2135c纵向杆2136第一斜向杆2137a第二斜向杆2137b具体实施方式为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。如图2至图3所示，为本发明提供的核电设备防护用可翻转防雨棚的较佳实施例。首选需要说明的是，本领域技术人员应当知晓的是，所述vvp主阀设备通常包括主阀和固定于所述主阀一侧的护栏。本实施提供的所述防雨棚包括腿部1和顶棚2。所述腿部1与所述护栏分设于所述主阀的相对的两侧，所述腿部1的下端具有用于与地面固定连接的地脚11，所述腿部1的上端具有两个连接部。所述顶棚2具有骨架和覆盖所述骨架的挡雨件；所述骨架具有两个第一连接杆211、两个第二连接杆212和相对的两侧分别连接两个所述第一连接杆211和两个所述第二连接杆212的遮挡部；两个所述第一连接杆211分别与两个所述连接部转动连接；两个所述第二连接杆212分别用于与所述护栏可拆卸连接；当两个所述第二连接杆212分别与所述护栏连接时，所述遮挡部位于所述主阀的上方且朝着所述腿部1的一侧向下倾斜。本实施例中，所述第二连接杆212与所述护栏之间通过螺栓实现可拆卸连接。本实施例中，所述连接部包括两个相对且间隔开的连接片1211，对应的所述第一连接杆211插入到两个所述连接片1211之间，所述第一连接杆211和两个所述连接片1211之间通过上、下两个螺栓连接。如此在需要对所述主阀进行维修时，只需先把所述第二连接杆212与所述护栏之间的螺栓拆除，然后再把所述第一连接杆211与所述连接片1211之间的螺栓拆除，即可实现顶棚2翻转。这里需要注意的是，每个所述第一连接杆211都有上、下两个螺栓，我们要拆除的是所述第一连接杆211的上面的那条螺栓，然后下面的螺栓适当的放松几扣，以免螺栓压的太紧，不利于所述顶棚2翻转。为了保证操作的安全性，防雨棚前后左右各准备一个人，左右的人需要站到人字梯上。翻转时，防雨棚前面(靠护栏的一面)的人，先自己把防雨棚轻轻抬起，(如果很费力，可能是翻转部位未拆除的下面的那颗螺栓拧的太紧了，可以适当的再放松一点。但是也不能太松，不然翻转时速度不好控制。然后左右的两个人现在作为主力，慢慢的把顶棚2翻转。翻转快到位了，后面的人就也可以加入了，后面的人主要是控制翻转速度不要太快。最后左、右、后三个人协调作业，把顶棚2翻转到固定位置，放稳放平。注意：整个翻转过程一定不要心急，轻拿轻放，慢慢操作，安全第一。恢复时，秉承安全第一的原则，作业时也需要前后左右各站一个人，左右的人需要站到人字梯上。作业时，首先后边的人先要发力把顶棚2顶起来，然后左、右、后三个人协调配合慢慢的翻转顶棚2。注意控制速度，不能太快。翻转过半，上边的人就可以加入了。此时，上、左、右三个人协调作业，把顶棚2放到原有位置，随即把螺栓恢复拧紧。在一些实施例中，我们可以将连接所述第一连接杆211和两个所述连接片1211的下方的螺栓替换为销钉，即可保证连接又避免螺栓压的太紧不利于翻转。本实施例中，所述腿部1的上端设有两个止位部，两个所述止位部分别与两个所述连接部一一对应；所述止位部用于所述顶棚2绕所述腿部1的上端向上翻转的过程中抵持与对应的所述连接部转动连接的第一连接杆211；当所述第一连接杆211与所述止位部相抵持时，所述顶棚2不遮挡所述主阀。如此，每次对所述顶棚2进行翻转作业时，都可以保证所述顶棚2翻转到位。最重要的是，所述止位部可以防止进行所述顶棚2的翻转作业时由于操作不当导致所述顶棚2翻倒至压损所述第一连接杆211或所述连接部的程度。在一些实施例中，我们还可以在所述止位部的上侧设置缓冲件，所述缓冲件可以是弹簧、橡胶等具有弹性的物件。从而在翻转过程中，当所述顶棚2的所述第一连接杆211与所述止位部因不慎发生碰撞时，所述缓冲件可以起到缓冲作用，而很好的保护所述第一连接杆211和所述止位部。本实施例中，所述腿部1包括所述地脚11、两个分别与所述地脚11垂直连接的支撑杆12和连接于两个所述支撑杆12之间的加强杆14；每一所述支撑杆12的上端均具有一个所述连接部；所述支撑杆12的四个侧壁分别通过一个加强片13与所述地脚11连接。具体的，两个所述支撑杆12是连接于同一个所述地脚11上的，所述支撑杆12呈长方体状，所述加强片13呈直角三角形状，所述支撑杆12、所述加强片13与所述地脚11之间通过焊接实现固定连接。所述地脚11的相对的两端分别通过四个螺栓与地面进行固定连接。在一些实施例中，所述支撑杆12可以使呈五棱柱、六棱柱······或n棱柱，n为大于等于6的自然数。在这些实施例中，所述支撑杆12的n个侧壁分别通过一个加强片13与所述地脚11连接，也就是说，所述支撑杆12与所述地脚11之间通过n个加强片13连接固定，形成更加牢固的连接。本实施例中，所述止位部设于所述支撑杆12的上端，其包括挡止片1221和支撑片1222，所述挡止片1221与水平面平行且垂直连接于所述支撑杆12的背离所述主阀的侧壁，所述支撑片1222与竖直面平行且分别垂直连接于所述挡止片1221的下侧和所述支撑杆12的背离所述主阀的侧壁。所述遮挡部包括主框架；所述柱框架包括平行间隔且对齐的第一纵向主梁2131a和第二纵向主梁2131b，两端分别垂直连接所述第一纵向主梁2131a和所述第二纵向主梁2131b的第一横向主梁2132a、第二横向主梁2132b和第三横向主梁2132c，两个两端分别垂直连接所述第一横向主梁2132a和所述第二横向主梁2132b的第一加强梁2133a，以及两个两端分别垂直连接所述第二横向主梁2132b和所述第三横向主梁2132c的第二加强梁2133b；所述第二横向主梁2132b位于所述第一横向主梁2132a和所述第三横向主梁2132c之间，所述第一横向主梁2132a、所述第二横向主梁2132b和所述第三横向主梁2132c等间隔设置；两个所述第一加强梁2133a之间的距离、所述第一纵向主梁2131a与相邻的所述第一加强梁2133a之间的距离、以及所述第二纵向主梁2131b与相邻的所述第一加强梁2133a之间的距离相等；两个所述第二加强梁2133b分别与两个所述第一加强梁2133a一一对齐；两个所述第二连接杆212分别连接垂直连接于所述第二纵向主梁2131b的下侧。所述第二纵向主梁2131b的下侧具有两个固定部，两个所述第二连接杆212分别与两个所述固定部连接；所述固定部包括两个平行间隔开的分别与所述第二纵向主梁2131b的下侧垂直连接的固定片2134，所述第二连接杆212包括立柱2121和底板2122，所述立柱2121的上端插入对应的所述固定部的两个所述固定片2134之间并通过上、下两个螺栓与两个所述固定片2134连接，所述立柱2121的下端垂直连接所述底板2122，所述底板2122用于通过螺栓与所述护栏连接。所述遮挡部还包括与所述主框架连接的副框架；所述副框架包括分别垂直连接于所述第一纵向主梁2131a的下侧的第一竖向杆2135a、第二竖向杆2135b和第三竖向杆2135c，同时垂直连接于所述第一竖向杆2135a、所述第二竖向杆2135b和所述第三竖向杆2135c的纵向杆2136，一端与所述第一横向主梁2132a连接且另一端与所述纵向杆2136连接的第一斜向杆2137a，以及一端与所述第三横向主梁2132c连接且另一端与所述纵向杆2136连接的第二斜向杆2137b；所述第一竖向杆2135a、所述第二竖向杆2135b和所述第三竖向杆2135c分别与所述第一横向主梁2132a、所述第二横向主梁2132b和所述第三横向主梁2132c一一对齐；所述第一斜向杆2137a平行于所述第二斜向杆2137b；两个所述第一连接杆211的上端分别垂直连接于所述纵向杆2136的下侧，且两个所述第一连接杆211之间的间隔小于所述第一竖向杆2135a和所述第三竖向杆2135c之间的距离。本实施例中，所述第一斜向杆2137a与所述第一连接杆211之间的夹角为114°。在一些实施例中，所述第一斜向杆2137a与所述第一连接杆211之间的夹角可以是104°、109°、119°或是124°。本实施例中，所述腿部1和所述骨架采用铝合金型材制成；所述挡雨件采用瓦楞板、双面衬胶防油防火帆布或碳纤维板制成。优选的，所述腿部1和所述骨架采用7075的特种铝合金型材。优选的，所述挡雨件采用0.6mm厚的瓦楞板、0.9mm厚的双面衬胶防油防火帆布或高强度碳纤维板制成。本实施例中，所述支撑杆12与所述第一连接杆211之间的螺栓型号优选为4-m16x90，所述固定片2134与所述第二连接杆212之间的螺栓型号优选为4-m12x90，所述底板2122与所述护栏之间的螺栓型号优选为4-m12x30，所述地脚11与地面之间的螺栓型号8-m20x45。另外，所述防雨棚的尺寸设计如图4和图5所示。为了证明本实施例提供的所述防雨棚达到了现场抗震1i的要求。申请人通过有限元分析法对所述防雨棚在地震情况下受到的影响进行计算。计算过程及结果介绍如下。一、计算依据计算遵循的标准与相关技术资料：《gb50267-97核电厂抗震设计规范》《gb50429-2007铝合金结构设计规范》《gb/t3880.2-2012一般工业用铝及铝合金板、带材第2部分：力学性能》《gb50017-2003钢结构设计规范》《1、2号机电气与连接厂房楼层反应谱》二、计算说明(1)有限元计算软件有限元计算软件使用ansys12.1。(2)计算方法采用结构静力计算、模态分析、谱分析。结果为谱分析和静力分析结果叠加。(3)阻尼系数运行基准地震(obe)地震阻尼比为2％安全停堆地震(sse)地震阻尼比为4％(4)振型组合水平方向和竖直方向地震谱的合成，使用cqc法，对两个方向谱响应完全二次项组合。(5)抗震计算内容静力和地震综合响应下，防雨棚强度与刚度。(6)地震计算工况防雨棚工作状态，计算obe和sse两种工况。三、计算判定准则(1)材料参数采用材料：7075，弹性模量：e＝70gpa，泊松比：μ＝0.3根据《gb/t3880.2-2012一般工业用铝及铝合金板、带材第2部分：力学性能》，材料的力学性能见表4.1：表4.1材料力学性能材料厚度(mm)抗拉强度(mpa)规定非比例延伸强度(mpa)7075>3～65454757075>3～12.5540460根据《gb/t3098.1-2010紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》，螺栓的力学性能见表4.2：表4.2螺栓力学性能螺栓规格螺栓等级抗拉强度(mpa)屈服强度(mpa)m128.8800640m168.8800640m208.8800640(2)载荷组合计算时考虑自重载荷和地震载荷。(3)线性支承件应力评定方法本构件的主要结构为线性支承件，可采用rcc-m中h篇的相关规定进行应力计算评定，结合rcc-m附录z篇的描述，结构应力评定具体方法如下：拉伸应力ft＝min{0.60sy,0.50su}×r＝270×1.4＝378mpa(1)弯曲应力fb＝min{0.60sy,0.50su}×r＝270×1.4＝378mpa(2)剪切应力fv＝min{0.40sy,0.33su}×r＝178×1.4＝249mpa(3)复合应力：轴向应力和弯曲应力的复合其中：sy为材料屈服强度su为材料抗拉强度ft为计算得到的轴向应力；fby,fbz为计算得到的两个截面惯性平面的弯曲应力。系数r按下式确定：结构应力评定具体方法如表4.3：表4.3结构应力评定方法(4)螺栓应力评定方法本构件的中的连接螺栓，主要承受剪切，可采用rcc-m中h篇的相关规定进行应力计算评定，结合rcc-m附录z篇的描述，应力评定具体方法如下：剪切应力fvb＝su/8＝800/8＝100mpa四、楼层反应谱一号机组电气和连接厂房楼层反应谱见表5.1、表5.2。表5.1楼层反应谱(obe)表5.2楼层反应谱(sse)五、有限元法和分析理论5.1有限元法简介有限元法是一种将连续体离散化为有限个单元并对这些单元作分片插值来求解结构静、动态力学特性等问题的数值解法。有限元法的基本思路是：(1)把复杂的结构离散为无数多个形状简单、足够小的、可以用简单的数学模型来描述其特性参数的单元，单元与单元之间通过节点连接起来。(2)单元分析，即通过对单元的研究建立应力、应变、节点力分别与节点位移分量之间的关系方程。(3)根据单元分析结果，在确定边界条件的情况下，根据结构力的平衡条件和连续条件，把所有单元按照原来的结构重新拼装成整体的有限元方程组，即矩阵方程。这一分析过程称为整体分析。(4)根据矩阵方程的具体特点来选择合适的计算方法进行求解，求出矩阵方程的解。有限元法的优点：(1)适用于几何形状复杂的结构。在实际的工程分析中，经常会遇到一些复杂的实际结构，在固体力学及其它连续体力学中，无法得到分析结果，而有限元法可以对这些结构进行有效的分析。(2)简单的引入边界条件的方法。结构的所有单元都采用相同的位移函数，边界条件和单个的有限元方程相互独立，当边界条件改变时，位移函数是不需要改变的，这很大程度上简化了通用有限元程序的编制。(3)能处理多种物理问题。有限元法能处理静力问题、动力问题、流体力学问题、热问题、电磁场问题、声学问题和耦合场问题等。(4)目前通用的有限元分析软件在正确建模的基础上进行有限元计算，不仅计算结果较准确，而且还可以通过图表或曲线等形式很直观的显示整个结构的应力、应变和位移分布状况。有限元法根据其在不同工程中的应用情况，可以分为线性有限元法和非线性有限元法。线性有限元法又可分为静力和动力有限元法。5.2模态分析理论概述模态分析是一种用于研究结构或构件所具有的振动特性(固有模态频率和振型)的分析方法。在承受动态载荷的结构设计中，固有的模态频率和振型是非常重要的参数。另外，动力学模态分析也是进行其它动力学分析(瞬态分析、谐响应分析以及谱分析等)之前必需要完成的环节。模态分析可以使所设计的结构有效地避免发生共振或以特定频率进行振动；工程师可以根据分析结果清楚的认识到在不同种类的动力载荷的作用下结构的响应情况；并且对之后的动力学分析时求解时间步长等控制参数是非常有帮助的。结构在不同的动力载荷作用下会产生不同响应，这就是结构的振动特性，所以在准备进行其它动力分析之前通过模态分析获取结构的振动特性是非常必要的。5.3谱分析理论概述谱分析是一种将模态分析的结果和已知谱联系起来的计算结构响应的分析方法，主要用于确定结构对随机载荷或随机时间变化载荷(地震、风载、海洋波浪、火箭发动机震动等)动力响应。谱分析可分为时间-历程分析和频域的谱分析。时间-历程谱分析主要应用瞬态动力学分析。5.4cqc合成法cqc即完全二次项组合方法，其不光考虑到各个主振型的平方项，而且还考虑耦合项，对于比较复杂的结构比如考虑平扭耦连的结构使用完全二次项组合的结果比较精确。六、有限元模型本实施例提供的防雨棚主结构有铝型材结构，有限元建模整体采用beam188单元，局部采用shell63单元，整机有限元模型见图6。四个支腿约束三个位移自由度。主结构自重通过重力加速度施加。模型中没有体现顶部覆盖件，顶部覆盖件自重为10kg，通过质量单元均布在顶部框架的12个交叉节点上。边界条件的施加见图7。七、有限元计算结果7.1模态计算采用ansys软件对防雨棚结构进行模态分析，共计算80阶振型，其中三个平动方向振型质量参与系数超过90％的数据进行汇总，见表8.1。选取计算频率为100hz以内数据进行列表。通过ansys计算，得到三个平动自由度方向的振型质量参与系数，见表8.2。表8.1振型质量参与系数表项目振型质量参与系数对应计算频率阶数sumux0.9499sumuy0.90654sumuz0.9436注：sumux、sumuy、sumuz为整体坐标系x、y、z三方向振型质量参与系数百分比累加值。表8.2频率与振动质量参与系数信息表7.2地震计算以下地震计算工况结果，考虑了地震过程中防雨棚自重的影响，图片显示的应力为vonmise应力，表格中数据是提取的分项应力。(1)obe计算结果如图8.1至图8.5所示；(2)sse计算结果如图8.6至图8.10所示。7.3结果总表计算结果汇总见表8.3。表8.3计算结果总表工况最大位移(mm)最大vonmises应力(mpa)obe0.9784.11sse0.9784.247.4计算结论根据表8.4计算数据，obe与sse工况下，各分项应力和复合应力的许用应力比均小于1，满足抗震要求。表8.4结构应力评定八、螺栓受力计算根据有限元计算结果中提取的力，立柱上段与立柱下段之间m16的螺栓受力最大。偏于保守考虑，按照一个螺栓受力计算，承受的剪力为25566n。剪力产生的剪应力：ae—单个螺栓螺纹处的有效面积，n—剪切面数量；de—螺纹处的有效直径，即为螺栓的小径，mm；螺栓设计满足强度要求。上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。当前第1页12