針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工程對(duì)支座的高承載、高抗拉、高抗剪、大轉(zhuǎn)角的要求,以承載能力為10000kN的支座為例,研究滿足要求的大轉(zhuǎn)角網(wǎng)架球鉸支座的結(jié)構(gòu)型式、計(jì)算方法,運(yùn)用有限元分析驗(yàn)證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算方法的適宜性,從而獲得大轉(zhuǎn)角網(wǎng)架球鉸支座的設(shè)計(jì)方法。
球鉸支座在鋼結(jié)構(gòu)工程中,一般用在上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的結(jié)合處,上部結(jié)構(gòu)的靜、動(dòng)載荷通過(guò)支座傳遞給基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),要求支座要有足夠的承受豎向載荷的能力;
溫度變化或地震將使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生水平剪力和豎向拉力,這些力的傳遞也要靠支座來(lái)完成,因此還要求支座具有足夠的抗水平剪力和抗豎向拉力的能力;
結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期服役過(guò)程中,由于受力件的變形或位移,對(duì)于某些節(jié)點(diǎn)中心將產(chǎn)生很大的力矩,對(duì)于這些力矩若不采取措施釋放掉,必將對(duì)建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生很大的危害,釋放有害力矩的措施,一般是在節(jié)點(diǎn)處設(shè)置鉸接結(jié)構(gòu)和對(duì)支座釋放足夠的位移空間,而鉸接性能反應(yīng)到節(jié)點(diǎn)處的支座上,就是要求支座具有足夠的轉(zhuǎn)動(dòng)能力。
從以上分析可以看出,應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)工程的支座需具備足夠的承載能力、抗拉能力、抗剪能力和轉(zhuǎn)動(dòng)能力。需要指出的是,鋼結(jié)構(gòu)工程要求支座轉(zhuǎn)角要比用于其它(例如橋梁)工程的支座的轉(zhuǎn)角大得多。
球鉸支座轉(zhuǎn)角的增大,就普通支座而言,破壞了支座的受力狀況,面?zhèn)髁ψ優(yōu)榫傳力或點(diǎn)傳力,或支座卡死,不能轉(zhuǎn)動(dòng),將給工程埋下巨大安全隱患。為了適應(yīng)工程需要,保證工程安全,我們開(kāi)發(fā)了一種大轉(zhuǎn)角網(wǎng)架球鉸支座,已廣泛地在一些建筑工程中應(yīng)用。