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而對(duì)一般網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)而言,由于結(jié)構(gòu)自身所具有的拱(索)受力特性,其對(duì)下部支承結(jié)構(gòu)有必然的推(拉)趨勢(shì),如果放松邊界的法向約束,結(jié)構(gòu)的支座節(jié)點(diǎn)會(huì)沿邊界法向產(chǎn)生較大的水平位移,網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)就喪失了殼體的受力特性,從承受薄膜力轉(zhuǎn)為承受彎曲力,這必然會(huì)削弱結(jié)構(gòu)的實(shí)際承載能力、降低結(jié)構(gòu)的整體剛度。嚴(yán)重時(shí)還會(huì)危及結(jié)構(gòu)的安全。因此,對(duì)于一般網(wǎng)殼結(jié)構(gòu),沿邊界法向的約束是不可缺少的,當(dāng)然,沿邊界法向的支座水平推(拉)力也是必然存在的。
邊界水平支承剛度對(duì)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)受力性能的影響
支承剛度對(duì)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的影響也有不同之處。對(duì)于周邊支承的平板網(wǎng)架結(jié)構(gòu),對(duì)支承剛度一個(gè)定性的要求:邊界法向水平支承剛度越小越容易滿足計(jì)算假定。
對(duì)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的計(jì)算分析表明,網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)是一類對(duì)邊界條件較敏感的結(jié)構(gòu),邊界條件的細(xì)微變化將對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的影響。文獻(xiàn)[2]關(guān)于支座側(cè)向支承剛度對(duì)雙層柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)受力特性的影響作了詳細(xì)的論述:隨著支承剛度的降低,桿件內(nèi)力將逐漸由上、下弦均受壓向上弦受壓、下弦受拉轉(zhuǎn)變,也就是說,結(jié)構(gòu)從承受薄膜力向承受彎曲力轉(zhuǎn)變;跨中撓度和支座側(cè)向位移均有所增加;而支座反力卻有所降低。






于網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)一般支承于框架或磚墻上,下部支承結(jié)構(gòu)在垂直于平面投影方向的支承剛度較大,加之支座自身的豎向剛度很大,因此一般可以認(rèn)為在邊界的豎向?yàn)楣潭s束。
而在邊界的水平方向,鑄鋼鉸支座,支承條件就不那么簡單,需要對(duì)具體工程作具體分析。表1列舉了可能存在的各種水平約束條件。從中可以看到:當(dāng)下部支承結(jié)構(gòu)有較強(qiáng)的抗側(cè)剛度時(shí),球型鑄鋼鉸支座,網(wǎng)殼的邊界條件則完全與網(wǎng)殼支座的工作狀態(tài)相吻合,抗震鑄鋼鉸支座,支座選型不當(dāng),將使結(jié)構(gòu)的實(shí)際內(nèi)力與計(jì)算內(nèi)力出現(xiàn)較大差異,危及網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的整體安全。因此,網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的支座節(jié)點(diǎn)必須根據(jù)結(jié)構(gòu)分析所假定的邊界條件選擇合理的型式
網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)支座節(jié)點(diǎn)的型式及適用范圍
盡管網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的約束條件較為復(fù)雜,但對(duì)支座本身來說,仍然可以分為:①固定鉸支座;②彈性支座;③滾軸支座等基本型式,當(dāng)然根據(jù)工程的具體情況,也可采用一向固定、一向彈性雙向。


大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮構(gòu)件變形、支撐結(jié)構(gòu)位移、邊界約束條件和溫度變化等對(duì)其內(nèi)力產(chǎn)生的影響;同時(shí)可根據(jù)結(jié)構(gòu)的具體情況采用能適應(yīng)變形的支座以釋放內(nèi)力。大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)系指跨度≥60?m的屋蓋結(jié)構(gòu)??缍醛?6?m的兩端鉸支承的桁架,在豎向荷載作用下,下弦彈性伸長對(duì)支承構(gòu)件產(chǎn)生水平推力時(shí),應(yīng)考慮其影響。對(duì)于風(fēng)敏感的或跨度﹥36?m的柔性屋蓋結(jié)構(gòu),應(yīng)考慮風(fēng)壓脈動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生風(fēng)振的影響。有以上幾條可以看出,抗拉鑄鋼鉸支座,當(dāng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)跨度﹥36?m時(shí),在恒載作用下,下弦會(huì)因伸長而對(duì)支承構(gòu)件產(chǎn)生一定的水平推力;在風(fēng)荷載作用下,網(wǎng)架會(huì)產(chǎn)生風(fēng)振影響,當(dāng)風(fēng)荷載為壓力時(shí),支座轉(zhuǎn)角會(huì)增大,當(dāng)風(fēng)荷載為吸力時(shí),支座轉(zhuǎn)角會(huì)減小,由于風(fēng)荷載為脈動(dòng)荷載,時(shí)大時(shí)小,時(shí)有時(shí)無,所以對(duì)支座轉(zhuǎn)動(dòng)釋放能力要求較高。當(dāng)網(wǎng)架跨度≥60?m時(shí),以上影響將會(huì)更大。所以當(dāng)網(wǎng)架跨度﹥36?m時(shí)宜采用釋放轉(zhuǎn)動(dòng)和位移性能更好的橡膠支座、盆式橡膠支座或者球形鋼支座;當(dāng)網(wǎng)架跨度≥60?m時(shí)應(yīng)選用橡膠支座、盆式橡膠支座或者球形鋼支座。對(duì)于檢修比較困難或檢修代價(jià)比較大的工程球形鋼支座。



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