框架鋼結構工程的受力特性
框架鋼結構工程的設計是否安全、經濟,較為關鍵的因素就是在于所選擇的支承結構、支座型式以及邊界條件是否合理,為此在具體的設計中我們要盡可能的避免将上部網架結構與下部支承系統單獨分析、設計,尤其當網架支座相對于下部結構的位移很難通過彈性約束方法模拟時,更應當将支承結構與上部網架(網殼)一起進行整體建模、計算分析,以使所計算出來的結果更符合實際。
根據邊界條件來修正總剛度矩陣以使總剛度矩陣成為正定陣。而邊界條件處理是基于計算的目的,處理的結果可以得到邊界約束的效果。即支座節點的設置和構造必須與結構計算分析所取的邊界條件相符并保證在任意豎向和水平荷載作用下結構的幾何不變性。
有些設計者往往忽視了這一關鍵問題。有的對網架結構的受力特性或計算方法不甚了解,或為了簡化電算工作,或憑“經驗”在計算周邊支承的網架時,隻采用一向約束(垂直方向),此時在特定的荷載(豎向荷載)作用下,這種邊界條件的處理方法在理論上是不對的,也是與結構實際不相符的。
衆所周知,如果荷載∑Pi與支承反力作用線平行,雖然結構可以承受此荷載,但該體系是處于不穩定的外部靜力平衡狀态,它不能支承一個作用線不平行于這些支承應力作用線的荷載(如水平荷載等)。由于隻按一向(豎向)約束計算的網架已引起了多起事故,其計算的内力與結構的實際内力在一批杆件中差别較大。除數值的變化外,還會引起符号的改變(拉杆變壓杆)。其後果是部分杆件彎曲甚至可能危及整體結構的安全。
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