鋼結構網架球型支座在復合力作用下的有限元分析
社會發展、科技進步,鋼結構建筑物星羅棋布拔地而起。網架球型鋼支座不同于橋梁支座,網架球型鋼支座受力比較復雜,不但承受豎向荷載,還要求能夠實現大的轉角、承受向上的拉力。運用有限元分析利用數學近似的方法對真實物理系統(幾何和載荷工況)進行模擬,從而驗證支座設計是否合理,是非常有必要性的。
網架球型鋼支座是連接鋼結構上部結構與基礎結構的重要構件,它能將網架的反力和變形可靠的傳遞給下部基礎結構,從而釋放約束力,**結構安全。網架球型鋼支座必須具有足夠的承載能力(垂直力和水平力)和適應結構變形能力(位移和轉角)。網架球型鋼支座是網架機構中抗震的薄弱部位,當上部結構傳來的慣性力大于支座的強度時,危害極為普遍。網架球型鋼支座經過理論設計計算后,對支座建立模型,進行有隈元分析非常重要。以下為網架球型鋼支座在復合力狀態下的有限元分析。
一、 支座工況的承載力設計值。
支座主體材料一般采用 Q235 Q345或ZG270-480H鑄鋼G20Mn5等材料,豎向分別承受拉力和壓力作用,水平方向分別承受剪力作用,有限元分析時分別考慮剪壓和剪拉兩種復合力工況,整體建模分析計算。
二、剪壓作用
采用分析軟件對支座在豎向壓力和水平剪力作用下建立實體模型,選擇材料參數:質量密度,彈性模量 ,熱膨脹系數,泊松比,剪切彈性模量,劃分網格,約束支座頂部,給內側面加力,得到部件的應力、位移結果。
分析結果證明:在剪壓共同作用下,支座的下坐板和上座板大應力,均**材料強度設計值
二、 剪拉作用
采用分析軟件對支座豎向拉力和 水平剪力作用下建立實體模型,選擇材料參數:質量密度 ,彈性模量 ,熱膨脹系數,泊松比,剪切彈性模量,劃分網格,約束支座底部,給內側面加力,得到各部件的應力、位移結果。
分析結果證明:在拉力和剪力共同作用下,支座的下坐板和上座板 大應力分別均**鑄鋼材料的承載力設計值。
四、通過對支座的有限元分析,可以看出,在復合力作用下支座所承受內部的**應力值,均**鑄鋼材料的承載力設計值,滿足受力要求,也可以滿足正常的使用要求。有限元分析能更清楚的將支座在復合受力狀態下,各主要受力構件的應力分析,找出薄弱處,對設計進行進一步優化。
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