.. ..
图4.2 球罩风荷载体型系数
郊区的地面粗糙度为B类，离地面高度大为30m，由表4.1可知选风压高度变化系数kz=1.42。由气象参数查询得当地最大风速?0为25m/s，经式（4.5）计算得基本风压q0=1087.19 N/m2。
球罩任意点A(?,?)处所经受的荷载q4为
q4?q0ks?q0(0.5sin2?cos??cos2?)
（4.7）
由图4.2可知只需计算特殊的五个点的荷载即可，这五个点分别为：
(900,0)、(0,900)、（900，1800）、（1200,0）、（1200,1800）。
将?=90°，?=0，q0=1087.19N/m2代入式（4.7）计算得q4(900,0)=543.59 N/m2。
将?=0，?=90°，q0=1087.19N/m2 代入式（4.7）计算得
q4(0,900)=-1087.19N/m2。
将?=90°，?=180°，q0=1087.19N/m2代入式（4.7）计算得
q4(900,1800)=-543.59 N/m2。
将?=120°，?=0，q0=1087.19N/m2代入式（4.7）计算得q4(1200,0)=135.90 N/m2。
将?=120°，?=1800，q0=1087.19N/m2代入式（4.7）计算得
q4(1200,1800)=-679.49 N/m2
4.1.3 雪载荷
雪载荷q5与当地10年最面积雪的深度有关，球罩单位水平投影面积上的雪
... . .
.. ..
荷载计算公式为：
q5?S0k （4.8）
式中 q5——球罩单位水平投影面积上的雪荷载，单位为N/m2；
k——超载系数，取k=1.4； S0——雪荷载标准值。
由《建筑结构荷载规》（GB J 9—87）查得雪荷载标准值S0可用以下公式求得：
S0??rSk （4.9）
式中 ?r——屋面积雪分布系数；
Sk——基本雪压，单位为N/m2。
基本雪压Sk按当地的50年一遇的雪压值采用，在以上的规中查得的Sk为350 N/m2。
屋面积雪分布系数根据不同类别的屋面形式选取，对于拱形（包括球形）屋面，如图4.3所示，屋面积雪分布系数?r计算公式如下：
?r?1/8f （4.10） 式中 f——拱的高度。
经三角函数计算得f=0.161m，因此屋面积雪分布系数?r=0.78。
图4.3 拱形屋面的屋面积雪分布系数
将?r=0.78，Sk=350 N/m2代入式（4.9）计算得雪荷载标准值S0=273 N/m2。从而计算出球罩单位水平投影面积上的雪荷载q5=382.2N/m2。 4.1.4 温度差
... . .
.. ..
设标准气温T0=25℃为无热荷载温度，冬季最低温度T冬=-50℃，最高温度
T夏=50℃，则冬季时引起热荷载的温度差为
?T=T冬?T0=-50℃-25℃=-75℃
夏季时能引起热荷载的温度差为
?T=T夏?T0?50℃-25℃=25℃
按上述温度差计算装有空调（恒温25℃）的球罩冬季和夏季的热应力。当未装空调时，罩体外一般可视为温度相等，并将向阳面与背阴面的温度差略去不计。
4.2 罩体力分析
力指沿垂直于罩体厚度方向单位宽度上的力，以经向力N?、纬向力N?和剪切力N??表示，单位为N/m。它们的作用方向如图4.4所示。
对于硬壳式截球形罩体，可按各向同性薄壳无矩理论计算其薄膜力，然后再考虑其基座固定处的干扰力（即基座边缘约束力）。分别计算各种荷载单独作用时的力，然后考虑不同荷载组合，即将几种荷载单独作用下的力叠加，作为几种荷载联合作用时的实际力。 4.2.1 罩体在自重作用下的力
在均布自重集度q1作用下，球壳力的计算公式为：
（4.11） N??(?q1D)/?2(1?cos?)?
N??(q1D/2)[1/(1?cos?)?cos?] （4.12） N??=0 （4.13）
式中 D——罩体直径，单位m；
?,?——经向角与纬向角，力分布如图4.5所示。
... . .
.. ..
图4.4 罩体任意点A的
图4.5 罩体在自重作用下的力分布
以特殊的五个点的力由式（4.11）和式（4.12）计算得：
N?(0,900)=-17.55N/m，N?(0,90)=-17.55 N/m，N??(0,90)=0
N?(900,0)=-35.1 N/m，N?(900,0)=35.1 N/m，N??(900,0)=0 N?(900,1800)=-35.1 N/m，N?(90,180)=35.1 N/m，N??(90,180)=0 N?(1200,0)=-35.1 N/m，N?(120,0)=87.75N/m，N??(120,0)=0
N?(1200,1800)=-35.1 N/m，N?(1200,1800)=35.1 N/m，N??(1200,1800)=0 4.2.2 罩体因风载产生的力
在风荷载q4作用下，截球体的力表达式为：
N???q0Dcos?q0D2[3??sin?cos?(3?2sin?)cos?]?(1?cos2?)332sin?8 ）
（
N??4.14
q0Dcos?qD{3[3??sin?cos?(3?2sin2?)]?8sin2?}cos??0(3cos2???)32sin?8... . .
.. ..
（4.15）
N???q0Dsin?2?sin?cos?(3?2sin?)?3??3??32sin?
（4.16）
式中 q0——风速?0时的速度压，按式（4.5）计算q0=1087.19 N/m2。
以特殊的六个点的力由式（4.14）、式（4.15）和式（4.16）计算得：
N?(900,0)=122.31N/m，N?(900,0)=-244.62 N/m，N??(900,0)=0
N?(0,900)=244.62 N/m，N?(0,900)=244.62N/m，N??(0,900)=0
N?(900,1800)=122.31 N/m，N?(900,1800)=122.31 N/m，N??(900,1800)=0 N?(1200,0)=346.44N/m，N?(1200,0)=380.08N/m，N?(1200,0)=0
N?(1200,1800)=254.81N/m，N?(1200,1800)=224.13N/m，N??(1200,1800)=0 N?(300,600)=–183.75 N/m，N?(300,600)=–41.58 N/m，N??(300,600)=–11.76 N/m
4.2.3 罩体因雪荷载产生的力
雪荷载q5引起的球罩薄膜力按下式计算：
00???900时 N???q5D/4
N??(q5D/4)(1?2cos2?) （4.17）
N??=0
??900时 N??(?q5D/4)sin2?
????N? （4.18）
N??=0
以特殊的五个点经计算得：
N?(90,0)=-95.92 N/m，N?(90,0)=95.92N/m，N??(90,0)=0 N?(0,90)=-95.92N/m，N?(0,90)=-95.92 N/m，N??(0,90)=0 N?(90,180)=-95.92 N/m，N?(90,180)=95.92 N/m，N??(90,180)=0 N?(1200,0)=-71.94 N/m，N?(1200,0)=71.94 N/m，N?(1200,0) =0 N?(1200,1800)=-71.94 N/m，N?(1200,1800)=71.94 N/m，N??(1200,1800)=0
... . .
地面雷达天线罩课程设计说明书
