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。
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另外,分开计算还割裂了上下部结构的协同工作,使得上、下部结构的周期和位移计算均不准确。通常网架的支承可以分为周边支承、点支承以及点支承与周边支承混合使用三种方式,周边支承是将网架周边节点搁置在梁或柱上,点支承则是将网架支座以较大的间距搁置于独立梁或柱上,柱子与其他结构无联系。网架(网壳)搁置在梁或柱上时,可以认为梁和柱的竖向刚度很大,忽略梁的竖向变形和柱子轴向变形,因此网架(网壳)支座竖向位移为零,网架(网壳)支座水平变形应考虑下部结构共同工作。在周边支承网架(网壳)支座的径向应将下部支承结构作为网架(网壳)结构的弹性约束,而点支承网架(网壳)支座的边界条件应考虑水平X和Y两个方向的弹性约束。
支座是采用毛勒专有技术设计而成一种球形支座产品,主要由上支座滑板、下支座板、球形板、聚四氟乙烯滑板(平面和球面各一块,以下简称四氟板)及不锈钢板组成。支座的位移由上支座板与平面四氟板之间的滑动来实现,通过在上支座板上设置导向槽或导向环来约束支座的单向或多向位移,可以制成球型支座的单向活动支座和固定支座。将其结构与盆式橡胶支座对照,可看出结构形式基本相似,只是将盆式支座底盆中的橡胶块去掉,改成一凹球面,相应的盆式支座的中间钢板亦改成凸球面与底盆相对应,二者间衬一球面四氟板是为了减小摩擦系数。中间钢板下表面成球形,上面平直,钢板上安置一块水平四氟板,四氟板与固定在上支座板下面的一块不锈钢薄板相接触,使支座能水平滑动。为了提高支座的承载能力,球面四氟板弯曲放置,并以一定的深度嵌进支座底盆内。
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