鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件邊界條件的處理方法:邊界條件中有固定、彈性約束、斜邊界和強迫位移等。在網(wǎng)架(殼)結(jié)構(gòu)有限元計算中,邊界條件將對網(wǎng)架結(jié)構(gòu)內(nèi)力及變形產(chǎn)生較大影響。網(wǎng)架支承處的邊界條件既和支座節(jié)點構(gòu)造有關(guān),也和支承結(jié)構(gòu)的剛度有關(guān),支座可以是無側(cè)移、單向可側(cè)移和雙向可側(cè)移的鉸接支座,支承結(jié)構(gòu)(柱、梁等)可以是剛性或彈性的。當支承結(jié)構(gòu)剛度很大可忽略其變形時,邊界條件完全取決于支座構(gòu)造。反過來,采用不同的支座型式,合理的改變某些邊界條件,可以調(diào)整結(jié)構(gòu)的剛度減少桿件內(nèi)力和支座反力的峰值,使內(nèi)力分布更為均勻合理,達到節(jié)的鋼材的目的。
支座是采用毛勒專有技術(shù)設(shè)計而成一種球形支座產(chǎn)品,主要由上支座滑板、下支座板、球形板、聚四氟乙烯滑板(平面和球面各一塊,以下簡稱四氟板)及不銹鋼板組成。支座的位移由上支座板與平面四氟板之間的滑動來實現(xiàn),通過在上支座板上設(shè)置導(dǎo)向槽或?qū)颦h(huán)來約束支座的單向或多向位移,可以制成球型支座的單向活動支座和固定支座。將其結(jié)構(gòu)與盆式橡膠支座對照,可看出結(jié)構(gòu)形式基本相似,只是將盆式支座底盆中的橡膠塊去掉,改成一凹球面,相應(yīng)的盆式支座的中間鋼板亦改成凸球面與底盆相對應(yīng),二者間襯一球面四氟板是為了減小摩擦系數(shù)。中間鋼板下表面成球形,上面平直,鋼板上安置一塊水平四氟板,四氟板與固定在上支座板下面的一塊不銹鋼薄板相接觸,使支座能水平滑動。為了提高支座的承載能力,球面四氟板彎曲放置,并以一定的深度嵌進支座底盆內(nèi)。
支承結(jié)構(gòu)與支承方式,目前在很多工程中,網(wǎng)架(網(wǎng)殼)一般由鋼構(gòu)公司根據(jù)事先假定的邊界約束條件進行設(shè)計,再將他們算出來的支座反力作為外加荷載作用到下部支承結(jié)構(gòu)中。把網(wǎng)架(網(wǎng)殼)和下部支承結(jié)構(gòu)分開計算,網(wǎng)架支座相對于下部結(jié)構(gòu)的位移雖然可以通過彈性約束方法模擬,但是由下部支承結(jié)構(gòu)變形帶來的支座沉陷等支座本身的變位很難估算準確,算出來的結(jié)構(gòu)內(nèi)力在某些情況下會與實際情況差別較大,可能會給工程留下隱患。下部結(jié)構(gòu)可能是柱,也可能是梁,也可能是其他結(jié)構(gòu)形式,不僅剛度是有限的,而且具體工程剛度差異可能很大,在這種假定條件下,算出來的桿件內(nèi)力、支座反力及下部結(jié)構(gòu)內(nèi)力與采用網(wǎng)架支座剛度為實際剛度且上、下部結(jié)構(gòu)共同工作的力學(xué)模型所計算出來的結(jié)果肯定是不相同的。
網(wǎng)架(網(wǎng)殼)結(jié)構(gòu)的支座節(jié)點應(yīng)能保證可靠地傳遞支承反力,因此必須具有足夠的強度和剛度。在豎向荷載作用下,支承節(jié)點一般均為受壓,但在一些斜放類的網(wǎng)架中,局部支座節(jié)點可能承受拉力作用,有時還可能要承受水平力的作用,設(shè)計時應(yīng)使支座節(jié)點的構(gòu)造適應(yīng)它們的受力特點。同時支座節(jié)點的構(gòu)造還應(yīng)盡量符合計算假定,充分反映設(shè)計意圖。由于網(wǎng)架(網(wǎng)殼)結(jié)構(gòu)是高次超靜定的桿件體系,支座節(jié)點的約束條件對網(wǎng)架的節(jié)點位移和桿件內(nèi)力影響較大;約束條件在構(gòu)造和設(shè)計間的差異將直接導(dǎo)致桿件內(nèi)力和支座反力的改變,有時還會造成桿件內(nèi)力變號。因此對網(wǎng)架(網(wǎng)殼)結(jié)構(gòu)支座節(jié)點的設(shè)計應(yīng)給予足夠的重視。
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支座適用范圍:支座適用于寬橋、曲線橋、斜拉橋、坡道橋、大跨空間結(jié)構(gòu)等工程,尤其在*震高烈度區(qū)更為適用。支座選用時應(yīng)注意的事項: 1、選用支座時應(yīng)注意承載力的大小、豎向拉力的大小、水平力的大小,并注意位移量和轉(zhuǎn)角,對于減震支座還應(yīng)注意水平彈性剛度。2、選用支座時應(yīng)注意支座的類型,即雙向活動型、單向活動型、固定型。3、減震支座的約束方向都給以位移和剛度,是為了工程減震的需要。