本发明涉及光伏联排棚技术领域，具体涉及一种光伏联排棚结构抗连续倒塌分析方法。
背景技术：
大棚钢结构连续倒塌是指结构在非常规荷载（如撞击、火灾等）作用下发生局部破坏而形成的初始损伤，然后结构发生内力重分布引起的其他部分破坏。进而形成连续效应最终导致结构部分或全部倒塌。光伏大棚结构连续倒塌往往导致惨重的人员伤亡和财产损失，进行连续性倒塌分析以研究光伏大棚结构的倒塌机制以及抗倒塌设计越来越重要。LS-DYNA是在分析工程结构抗撞击方面具有PKPM等建筑软件无法比拟的优势，结果精确效率高。在进行光伏轻钢联排棚结构的设计过程中结合LS-DYNA对光伏轻钢联排棚的连续倒塌分析是对大棚结构性能的双保险，解决了以往根据死板的套用相关规范进行设计大棚的弊端。利用此方法对光伏轻钢联排棚进行抗倒塌分析，导入构建完成的三维几何模型、可以对大棚结构的连接位置、局部细节进行细化分析。
技术实现要素：
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种光伏联排棚结构抗连续倒塌分析方法，结果精确效率高，性能有着双保险，解决了以往根据死板的套用相关规范进行设计大棚的弊端，可以对大棚结构的连接位置、局部细节进行细化分析，判断其是否会发生倒塌和连续性倒塌；解决了如PKPM以及其他等有限元软件不能对大棚钢结构的连续性倒塌进行分析预测的问题。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案是：它包含如下步骤：
1.设置LS-DYNA的分析环境；2.定义单元类型，选择BEAM161单元类型为type1，选择SHELL163为type2，在element formulation 下拉列表选择belytschko-wong,这种单元算法比较适合于处理有表面翘曲的大变形问题；3.定义单元实常数，输入剪切实常数为5/6，根据大棚的设计参数设置钢柱的外部直径和内部直径；4.在Engineering Data模块内依据工程图纸要求定义光伏轻钢联排棚的材料属性；5.几何建模过程；6.网格划分；7.地面建模；8.建立PART；9.地面由变形体转换为刚体；10.定义接触信息，采用自动单面接触进行设置；11.施加位移边界条件，地面为固定端，约束所有的线位移自由度，其余的边界节点选取ALL DOF；12.定义时间和载荷数组；13.施加载荷，大棚顶面施加均布载荷，选取正确的surface key对 SHELL163单元施加均布载荷；14.定义阻尼，选择菜单processor-material props-damping,在damping option for LS-DYNA Explicit中选择all part，system damping constant设置为0.576；15.设置求解时间；16.后处理结果查看失效节点处位移时程曲线；17.动态显示结构变形情况；18.动态显示应力等值线。
所述步骤4中材料属性，具体如下：
材料Q345，弹性模量2.06e+11Pa，泊松比0.28，材料屈服强度345MPa；
45#，弹性模量2.09e+11Pa，泊松比0.269，材料屈服强度355MPa；
Q235A，弹性模量2.12e+11Pa，泊松比0.288，材料屈服强度235MPa。
所述步骤5中建模过程包含：建立关键点，关键线以及关键面的建立，最终形成整个几何模型。
所述步骤6中网格划分包括钢柱的网格划分，根据钢柱的尺寸设置网格划分的单元尺寸，一般设置网格的单元尺寸为钢柱最小特征尺寸的三分之一，网格划分完成之后，去掉失效构件。
所述步骤7中具体步骤为首先生成长方体然后对其进行网格划分，之后对钢结构和地面的网格进行节点合并。
采用上述技术方案后，本发明有益效果为：通过一种光伏联排棚结构抗连续倒塌分析方法，可快速准确的计算出该棚型在某处结构失效后是否会存在连续倒塌的风险；通过一种光伏联排棚结构抗连续倒塌分析方法可以在设计阶段对存在连续倒塌风险的区域进行局部加强，避免风险；通过一种光伏联排棚结构抗连续倒塌分析方法能够为棚型的设计提供计算数据支撑，验证设计的合理与否。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的流程示意图；
图2是本发明几何建模的结构示意图。
具体实施方式
参看图1-图2所示，本具体实施方式采用的技术方案是：它包含如下步骤：
1.设置LS-DYNA的分析环境；2.定义单元类型，选择BEAM161单元类型为type1，选择SHELL163为type2，在element formulation 下拉列表选择belytschko-wong,这种单元算法比较适合于处理有表面翘曲的大变形问题；3.定义单元实常数，输入剪切实常数为5/6，根据大棚的设计参数设置钢柱的外部直径和内部直径；4.在Engineering Data模块内依据工程图纸要求定义光伏轻钢联排棚的材料属性；5.几何建模过程；6.网格划分；7.地面建模；8.建立PART；9.地面由变形体转换为刚体；10.定义接触信息，采用自动单面接触进行设置；11.施加位移边界条件，地面为固定端，约束所有的线位移自由度，其余的边界节点选取ALL DOF；12.定义时间和载荷数组；13.施加载荷，大棚顶面施加均布载荷，选取正确的surface key对 SHELL163单元施加均布载荷；14.定义阻尼，选择菜单processor-material props-damping，在damping option for LS-DYNA Explicit中选择all part，system damping constant设置为0.576；15.设置求解时间；16.后处理结果查看失效节点处位移时程曲线；17.动态显示结构变形情况；18.动态显示应力等值线。
所述步骤4中材料属性，具体如下：
材料Q345，弹性模量2.06e+11Pa，泊松比0.28，材料屈服强度345MPa；
45#，弹性模量2.09e+11Pa，泊松比0.269，材料屈服强度355MPa；
Q235A，弹性模量2.12e+11Pa，泊松比0.288，材料屈服强度235MPa。
所述步骤5中建模过程包含：建立关键点，关键线以及关键面的建立，最终形成整个几何模型。
所述步骤6中网格划分包括钢柱的网格划分，根据钢柱的尺寸设置网格划分的单元尺寸，一般设置网格的单元尺寸为钢柱最小特征尺寸的三分之一，网格划分完成之后，去掉失效构件。
所述步骤7中具体步骤为首先生成长方体然后对其进行网格划分，之后对钢结构和地面的网格进行节点合并。
本发明的工作原理：设置LS-DYNA的分析环境；定义单元类型，选择BEAM161单元类型为type1，选择SHELL163为type2，在element formulation 下拉列表选择belytschko-wong,这种单元算法比较适合于处理有表面翘曲的大变形问题；定义单元实常数，输入剪切实常数为5/6，根据大棚的设计参数设置钢柱的外部直径和内部直径；在Engineering Data模块内依据工程图纸要求定义光伏轻钢联排棚的材料属性；几何建模过程，包括建立关键点，关键线以及关键面的建立，最终形成整个几何模型；网格划分，包括钢柱的网格划分，根据钢柱的尺寸设置网格划分的单元尺寸，一般设置网格的单元尺寸为钢柱最小特征尺寸的三分之一，网格划分完成之后，去掉失效构件；地面建模。首先生成长方体然后对其进行网格划分，之后对钢结构和地面的网格进行节点合并；建立PART；地面由变形体转换为刚体；定义接触信息，采用自动单面接触进行设置；施加位移边界条件，地面为固定端，约束所有的线位移自由度，其余的边界节点选取ALL DOF；定义时间和载荷数组；施加载荷，大棚顶面施加均布载荷，选取正确的surface key对 SHELL163单元施加均布载荷；定义阻尼，选择菜单processor-material props-damping，在damping option for LS-DYNA Explicit中选择all part，system damping constant设置为0.576；设置求解时间；后处理结果查看失效节点处位移时程曲线；动态显示结构变形情况；动态显示应力等值线；抗连续性倒塌的基本分析思路是首先移除一根或几根主要的竖向受力构件以模拟结构的初始局部失效，然后对剩余结构进行力学分析，判断其是否会倒塌。本方法为该棚型的设计提供理论上的依据，校核研发出的光伏轻钢联排棚是否符合《钢结构设计规范》，是否具有抗连续性倒塌的能力。
采用上述技术方案后，本发明有益效果为：通过一种光伏联排棚结构抗连续倒塌分析方法，可快速准确的计算出该棚型在某处结构失效后是否会存在连续倒塌的风险；通过一种光伏联排棚结构抗连续倒塌分析方法可以在设计阶段对存在连续倒塌风险的区域进行局部加强，避免风险；通过光伏联排棚结构抗连续倒塌分析方法能够为棚型的设计提供计算数据支撑，验证设计的合理与否。
以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。