

在网架(网壳)结构设计中,下部支承结构、支座型式及边界条件的选定,对网架(网壳)结构的稳定性、杆件内力、支座反力、节点位移、用钢量等至关重要。在实际设计中通过把网架和下部结构连成一体整体分析计算,选择合理的下部支承结构及支座型式,以期使网架(网壳)结构设计更、经济、合理。在各类空间结构中,刚性体系中的网架 ( 网 壳)结构作为一种高次超静定空间杆系结构,由于其受力性能好(理论上杆件只受轴力作用)、刚度大、整体性及抗震性能好、承载力强、受支座不均匀沉降影响小、适应性强,而计算理论的日益完善以及计算机技术飞速发展,使得对任何极其复杂的三维结构的分析与设计成为可能,因此网架(网壳)结构被广泛应用于工业与民用建筑领域中。但网架(网壳)结构如果其支承结构、支座型式及边界条件设计不合理会对网架(网壳)结构的性和经济性造成重要影响。



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另外,分开计算还割裂了上下部结构的协同工作,使得上、下部结构的周期和位移计算均不准确。通常网架的支承可以分为周边支承、点支承以及点支承与周边支承混合使用三种方式,周边支承是将网架周边节点搁置在梁或柱上,点支承则是将网架支座以较大的间距搁置于独立梁或柱上,柱子与其他结构无联系。网架(网壳)搁置在梁或柱上时,可以认为梁和柱的竖向刚度很大,忽略梁的竖向变形和柱子轴向变形,因此网架(网壳)支座竖向位移为零,网架(网壳)支座水平变形应考虑下部结构共同工作。在周边支承网架(网壳)支座的径向应将下部支承结构作为网架(网壳)结构的弹性约束,而点支承网架(网壳)支座的边界条件应考虑水平X和Y两个方向的弹性约束。



支座(支座节点)结构与基础的连接区简化为支座,按其受力特征分为五种:活动铰支座(滚轴支座),固定铰支座,定向支座(滑动支座),固定(端)支座和弹性(弹簧)支座。支座在提供反力的同时产生相应的位移,反力与位移的比值保持不变,称为弹性支座的刚度系数。弹性支座既可提供移动约束,也可提供转动约束。当支座刚度与结构刚度相近时,宜简化为弹性支座。当结构某一部分承受荷载时(如研究结构稳定问题),其相邻部分可看作是该部分的弹性支承,支座的刚度取决于相邻部分的刚度(如将斜拉桥的斜拉索简化为弹簧支座)。当支座刚度远大于或远小于该部分的刚度时,弹性支座则向前四种理想支座转化。






