钢结构构件边界条件的处理方法
边界条件中有固定、弹性约束、斜边界和强迫位移等。在网架(壳)结构有限元计算中,边界条件将对网架结构内力及变形产生较大影响。网架支承处的边界条件既和支座节点构造有关,也和支承结构的刚度有关,支座可以是无侧移、单向可侧移和双向可侧移的铰接支座,支承结构(柱、梁等)可以是刚性或弹性的。当支承结构刚度很大可忽略其变形时,边界条件完全取决于支座构造。反过来,采用不同的支座型式,合理的改变某些边界条件,可以调整结构的刚度减少杆件内力和支座反力的峰值,使内力分布更为均匀合理,达到节的钢材的目的。
支座特点
①支座可万向转动、万向承载,能很好地满足上部结构各种荷载所产生的反力的传递、转动、移动要求,保证反力合力集中、明确、可靠。
②支座可承受拉、压、剪(横向)力,在巨大的随机*震力作用下,只要上、下结构本身不破坏,就不会发生落梁、落架等灾难性后果.
③支座的静刚度大,在列车及大型汽车巨大自重及惯性力作用力下,支座仅产生极小变形,能可靠地保证汽车、列车高速运行时的平顺性。
④支座通过球面传力,受力面积大,并采用多种材料的优化组合,其体积和高度均大大减少,重量轻,便于安装,并与同承载力的钢支座相比造价较低。
⑤支座适用温度范围大(-40℃~+70℃),耐久性能好,不采用橡胶承压,不存在橡胶老化对支座转动性能的影响。
1) 支座通过球面传力,不出现力的缩颈现象,作用在混凝土上的反力比较均匀。
2) 支座通过球面聚四氟乙烯板的滑动来实现支座的转动过程,转动力矩小,而且转动力矩只与支座球面半径及聚四氟乙烯板的摩擦系数有关,与支座转角大小无关。因此特别适用于转角的要求,设计转角可达0.05rad以上。
3) 支座各向转动性能一致,适用于宽桥、曲线桥。支座不用橡胶承压,不存在橡胶老化对支座转动性能的影响,特别适用于低温地区。
支座除具有QZ等国内球形支座的特点外,还有以下主要优势:转动和滑动摩擦阻力小转角大,扭矩相对较小结构紧凑
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支座适用范围
支座适用于宽桥、曲线桥、斜拉桥、坡道桥、大跨空间结构等工程,尤其在*震高烈度区更为适用。
支座选用时应注意的事项
1、选用支座时应注意承载力的大小、竖向拉力的大小、水平力的大小,并注意位移量和转角,对于减震支座还应注意水平弹性刚度。
2、选用支座时应注意支座的类型,即双向活动型、单向活动型、固定型。
3、减震支座的约束方向都给以位移和刚度,是为了工程减震的需要。