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。
1)无侧移铰接支座,支承节点在竖向,边界线切线和法向都无位移。2)单向可侧移支座,竖向和边界切线方向位移为零,而边界法向为自由。 3)双向可侧移的铰接支座,只有竖向位移为零,两个水平方向都为自由。 4)在网架的四角处,至少一个角上的支座必须是无侧移的,相邻的两角可以是单向可侧移的,相对的角可以是双向可侧移的。这种做法既防止网架的刚体移动,又提供了不少于6根的约束链杆数。在工程实践中,如果温度应力不大,也可考虑四角都用无侧移铰支座。5)当网架支承在独立柱上时,由于它的弯曲刚度不是很大,在采用无侧移铰支座时除竖向仍然看作无位移外,两个水平方向应看成弹性支承,支承的弹簧刚度由悬臂柱的挠度公式得出:cIcy/H3Kcy=3EcIcx/H3式中Ec——支承柱的材料弹性模量;Icy、Icx——分别为支承柱绕截面y、x轴的截面惯性矩;H——支承悬臂柱长度。
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支座分类:网架支座是依据交通行业标准《球形支座技术条件(GB/T17955-2009)及建筑抗震设计规范(GB50011-2001)钢结构设计规范(GB50017-2003),经详细的静力学、动力学分析研制而成的新型抗震减振钢支座。抗震减振支座结构更加合理,性能更加可靠,使用寿命更长。网架支座(又名钢结构支座)分为四个类型:GKQZ型钢结构抗震钢球支座、GJQZ型钢结构减震钢球支座、GKGZ型钢结构抗震球型钢支座、GJGZ型钢结构减震球型钢支座。该支座包括固定支座(代码为GD)、单向支座(代号为DX)、双向支座(代号为SX)三种型式,22个等级,其水平承载力、竖直方向拔力及支座的整体强度均比普通支座有大幅度提高。该系列支座采用弹性减振元件,当水平力大到一定程度后,减振弹簧开始发生弹性变形实现缓冲作用。当结构发生转角时,球芯产生转动,释放上部结构产生的转矩。*震时,刚性抗震措施和柔性减振措施同时发生作用,以抵御巨大的*震输入能量,这样既能保证桥梁上、下结构合理相对位移,减小*震力的放大系数,又使结构保持统一性。该支座对工程结构有良好的抗震减振作用。