网架(网壳)结构的支座节点应能保证可靠地传递支承反力,因此必须具有足够的强度和刚度。在竖向荷载作用下,支承节点一般均为受压,但在一些斜放类的网架中,局部支座节点可能承受拉力作用,有时还可能要承受水平力的作用,设计时应使支座节点的构造适应它们的受力特点。同时支座节点的构造还应尽量符合计算假定,充分反映设计意图。由于网架(网壳)结构是高次超静定的杆件体系,支座节点的约束条件对网架的节点位移和杆件内力影响较大;约束条件在构造和设计间的差异将直接导致杆件内力和支座反力的改变,有时还会造成杆件内力变号。因此对网架(网壳)结构支座节点的设计应给予足够的重视。
支座的特点:支座险具有一般球型转角大、转动灵活、转动力矩与转角无关、转动性能各个方向一致等优点外,还有以下几大特点:1、承载吨位大- 支反力可超过100000KN;2、转角大( 转角0.06)3、耐腐蚀能力大大增强,可在海洋大气及飞溅区等恶劣环境下使用。4、平面滑动和转动磨擦阻力小。5、防尘防水性能好,可保证磨擦副无腐蚀无污染。6、设计寿命长(按50-100年设计)。7、支座小巧轻便,较同样支反力的盆式橡胶支座重量减轻40-50%,较同样支反力的其它球座重量减轻20~25%。
平面为圆形或多边形的网架会存在斜边界(图3.1a)。矩形平面网架利用对称性时,对称面也存在斜边界斜边界有两种处理方法,一种是根据边界点的位移约束情况设置具有一定截面积的附加杆,如节点沿边界法线方向位移为零,则该方向设一刚度很大的附加杆,截面积A=106~108(图3.1.b);如该节点沿边界法线方向为弹性约束,则调节附加杆的截面积,使之满足弹性约束条件。这种处理方法有时会使刚度矩阵病态。另一种方法是对斜边界上的节点位移做坐标变换,将在整体坐标下的节点位移向量变换到任意的斜方向,然后按一般边界条件处理。对于复杂的下部支承系统,网架(网壳)支座相对于下部结构的位移通过弹性约束方法不易模拟,支座节点的边界条件很难确定,此时可以借助相关的空间结构有限元分析与设计软件,直接将支承结构上部网架(网壳)一起进行整体建模、计算分析。这样不必另外计算支承结构的等效弹簧刚度,也避免了简化为弹簧时的误差,计算效果好。
支座的技术性能:1、支座竖向承载力分34级:1000、1500、2000、2500、3000、3500、4000、4500、5000、5500、6000、 7000、8000、9000、10000、12500、15000、17500、20000、22500、25000、27500、30000、 32500、35000、37500、40000、45000、50000、60000、70000、80000、90000、100000kN;也可根 据用户要求进行特殊规格的设计、制造。2、设计转角:0.02rad。3、支座可承受的水平力:GD固定支座各向、DX单向活动支座的限位方向向,为支座设计竖向承载力的10%。多向活动(DX)支座各向、DX单向活动支座活动方向的设计水平力为支座竖向设计承载力的5%。
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