支座底板设计方法的探讨.pdfVIP

支座底板设计方法的探讨 王帆1,2张志刚1,2 1.华南理工大学建筑设计研究院，广东省广州五山，510640 2.华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室，广东省广州五山，510640 提要：支座底板 （也包括柱脚底板）设计时，通常采用的方法是将底板分为若干独立的小块，假设各 小块底板以肋板为支承，分别承担支座反力引起的弯矩，藉此确定底板的厚度。大跨重栽结构和高层结 构由于支座反力巨大，按上述方法设计的底板很厚。采用厚板作为支座底板带来加工和焊接的不便，同 时还会提高造价、影响供货。 本文针对支座底板的设计方法进行研究，利用有限元分析程序，通过设置不同的弹性模量来考察不 同基础刚度条件下支座底板的应力分布规律。分析发现底板下基础的刚度对支座底板的设计有很大的影 响：考虑基础刚度的影响，可以大大减小底板的应力，从而减小的底板的设计厚度；但基础刚度不宜过 大，刚度过大反而会造成应力的增大，导致底板厚度加大。 通过对有限元计算的应力结果分析发现：现行的设计方法与考虑基础刚度的有限元设计方法的单元 应力和位移分布存在较大的差异；除轴力产生的压应力外，底板支承处的其他应力不仅仅是由弯矩产生 的，因此，按现行方法计算底板弯矩来设计底板存在不合理之处。 本文在分析的基础上，为设计提供了建议和参考。 关键词：支座底板厚度；弹性模量；基础刚度；有限元分析 TU356;TU317.2 StudyonDesignMethodsofBearingPlate WangFan1,2ZhangZhigang1,2 1.ArchitecturalDesignandResearchInstitute,southchina Universityoftechnology,Guangzhou510640,China;2.Statekeylaboratoryof subtropicalbuildingscience,southchinaUniversityoftechnologyGuangzhou510640,China Abstract:Whendoingthebearingplate(alsoincludingthesoleplateofframecolumn)de sign,commonlyusedmethodisthatdividetheplateintoanumberofindependentsmall. Weoftenassumethattheribplateisthesupportofthesmallplate,whichrespectively bearsthemomentcausedbybearingreactionforce.Andthenwecandeterminethethick nessofplate.Thebearingreactionforcemaybeenormousinlarge-spanstructuresand high-levelstructure.Accordingtothedesignmethodabove,theplatewillbetoothick.If thebearingplateisthickenough,itmaycausetheinconvenienceinprocessingandweld ing.Itwillalsoincreasethecostandimpactonsupply. Inthispaper,thedesignmethodofbearingplatewasstudied.Byusingthefiniteele mentanalysisprogram,westudythestressdistributionofthebearingplatebasedondif ferentfoundationstiffnessconditionsbysettingthedifferentelasticmodulus.Wefound thatthefoundationstiffnesshaveagreatinfluenceonthebearingplatedesign.Ifwecon sidertheeffectsoffoundationstiffness,itcangreatlyreducethestressofbearingplate, therebyreducingth