钢结构网架球型支座在复合力作用下的有限元分析

钢结构网架球型支座在复合力作用下的有限元分析

    社会发展、科技进步，钢结构建筑物星罗棋布拔地而起。网架球型钢支座不同于桥梁支座，网架球型钢支座受力比较复杂，不但承受竖向荷载，还要求能够实现大的转角、承受向上的拉力。运用有限元分析利用数学近似的方法对真实物理系统（几何和载荷工况）进行模拟，从而验证支座设计是否合理，是非常有必要性的。

     网架球型钢支座是连接钢结构上部结构与基础结构的重要构件，它能将网架的反力和变形可靠的传递给下部基础结构，从而释放约束力，**结构安全。网架球型钢支座必须具有足够的承载能力（垂直力和水平力）和适应结构变形能力（位移和转角）。网架球型钢支座是网架机构中抗震的薄弱部位，当上部结构传来的惯性力大于支座的强度时，危害极为普遍。网架球型钢支座经过理论设计计算后，对支座建立模型，进行有隈元分析非常重要。以下为网架球型钢支座在复合力状态下的有限元分析。

一、    支座工况的承载力设计值。

支座主体材料一般采用 Q235 Q345或ZG270-480H铸钢G20Mn5等材料，竖向分别承受拉力和压力作用，水平方向分别承受剪力作用，有限元分析时分别考虑剪压和剪拉两种复合力工况，整体建模分析计算。

二、剪压作用

    采用分析软件对支座在竖向压力和水平剪力作用下建立实体模型，选择材料参数：质量密度，弹性模量 ，热膨胀系数，泊松比，剪切弹性模量，划分网格，约束支座顶部，给内侧面加力，得到部件的应力、位移结果。

分析结果证明：在剪压共同作用下，支座的下坐板和上座板大应力，均**材料强度设计值

二、       剪拉作用

 采用分析软件对支座竖向拉力和 水平剪力作用下建立实体模型，选择材料参数：质量密度  ，弹性模量 ，热膨胀系数，泊松比，剪切弹性模量，划分网格，约束支座底部，给内侧面加力，得到各部件的应力、位移结果。

         分析结果证明：在拉力和剪力共同作用下，支座的下坐板和上座板 大应力分别均**铸钢材料的承载力设计值。

    四、通过对支座的有限元分析，可以看出，在复合力作用下支座所承受内部的**应力值，均**铸钢材料的承载力设计值，满足受力要求，也可以满足正常的使用要求。有限元分析能更清楚的将支座在复合受力状态下，各主要受力构件的应力分析，找出薄弱处，对设计进行进一步优化。