網架鋼結構的受力特性
2017-04-26 1149

網架鋼結構的受力特性

網架鋼結構設計是否安全、經濟,最關鍵因素首先在于所選的支承結構、支座型式及邊界條件是否合理,為此在具體設計中我們盡可能避免將上部網架(網殼)結構與下部支承系統單獨分析、設計,尤其當網架支座相對于下部結構的位移很難通過彈性約束方法模擬時,更應當將支承結構與上部網架(網殼)一起進行整體建模、計算分析,以使所計算出來的結果更符合實際。

現在,我國計算分析網架結構和網殼結構,絕大多數均采用空間桁架位移法及空間梁系有限元法?!毒W架結構設計與施工規程》和《網架鋼結構設計與施工——規程應用指南》都強調了計算模型必須與結構實際符合,明確指出“結構在整體坐標系中的總剛度矩陣K是奇異的,尚需引入邊界條件以消除剛體位移。根據邊界條件來修正總剛度矩陣以使總剛度矩陣成為正定陣”?!岸吔鐥l件處理是基于計算的目的,處理的結果可以得到邊界約束的效果”。即支座節點的設置和構造必須與結構計算分析所取的邊界條件相符并保證在任意豎向和水平荷載作用下結構的幾何不變性。

有些設計者往往忽視了這一關鍵問題。有的對網架結構的受力特性或計算方法不甚了解,或為了簡化電算工作,或憑“經驗”在計算周邊支承的網架時,只采用一向約束(垂直方向),此時在特定的荷載(豎向荷載)作用下,這種邊界條件的處理方法在理論上是不對的,也是與結構實際不相符的,眾所周知,如果荷載∑Pi與支承反力作用線平行,雖然結構可以承受此荷載,但該體系是處于不穩定的外部靜力平衡狀態,它不能支承一個作用線不平行于這些支承應力作用線的荷載(如水平荷載等)。由于只按一向(豎向)約束計算的網架已引起了多起事故,其計算的內力與結構的實際內力在一批桿件中差別較大。除數值的變化外,還會引起符號的改變(拉桿變壓桿)。其后果是部分桿件彎曲甚至可能危及整體結構的安全。




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