針對鋼結構工程對支座的高承載、高抗拉、高抗剪、大轉角的要求,以承載能力為10000kN的支座為例,研究滿足要求的大轉角網(wǎng)架球鉸支座的結構型式、計算方法,運用有限元分析驗證結構設計和計算方法的適宜性,從而獲得大轉角網(wǎng)架球鉸支座的設計方法。
球鉸支座在鋼結構工程中,一般用在上部結構與基礎結構的結合處,上部結構的靜、動載荷通過支座傳遞給基礎結構,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構產生水平剪力和豎向拉力,這些力的傳遞也要靠支座來完成,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;
結構在長期服役過程中,由于受力件的變形或位移,對于某些節(jié)點中心將產生很大的力矩,對于這些力矩若不采取措施釋放掉,必將對建筑結構產生很大的危害,釋放有害力矩的措施,一般是在節(jié)點處設置鉸接結構和對支座釋放足夠的位移空間,而鉸接性能反應到節(jié)點處的支座上,就是要求支座具有足夠的轉動能力。
從以上分析可以看出,應用于鋼結構工程的支座需具備足夠的承載能力、抗拉能力、抗剪能力和轉動能力。需要指出的是,鋼結構工程要求支座轉角要比用于其它(例如橋梁)工程的支座的轉角大得多。
球鉸支座轉角的增大,就普通支座而言,破壞了支座的受力狀況,面?zhèn)髁ψ優(yōu)榫傳力或點傳力,或支座卡死,不能轉動,將給工程埋下巨大安全隱患。為了適應工程需要,保證工程安全,我們開發(fā)了一種大轉角網(wǎng)架球鉸支座,已廣泛地在一些建筑工程中應用。