网壳结构设计的支座刚度包络方法.pdfVIP

第37卷第4期 贵州工业大学学报 (自然科 学版) Vol_37No．4 2008年 5月 JOURNALOFGUIZHOU UNIVERSITY OFTECHNOLOGY May．2008 (NaturalScienceEdition 文章编号：1009—0193(2008)04—0086—03 网壳结构设计的支座刚度包络方法 苟卡西，肖建春 (贵州大学空间结构研究中心，贵州贵阳550003) 摘 要：提出支座刚度包络方法以满足网壳结构设计要求。在上部网壳、下部钢筋混凝土结构 设计同时进行的条件下，该方法可以快速、偏保守地完成网壳的设计。工程算例验证了该方 法 。 关键词：刚度包络；网壳；约束 中图分类号：TU31 文献标识码 ：A O 前 言 体育馆建筑的结构设计时，通常下部混凝土结构和上部钢网格结构是分开设计的。由于多方面条件的 限制，不能实现整体模型设计分析，这种情况下如何保证结构的安全性，成为设计者面前最大的问题。 提出一种简便、可靠的刚度包络法，可以保证结构的安全，而不需要模拟真实的支座约束。 1 方法理论 网壳支座约束要考虑下部结构柱子提供的刚度。由于看台对柱子有较强约束，可视为固端约束。柱顶 由于有网壳的约束，应视为有一定刚度的铰支约束。而这约束必定介于两种极限状态，有刚性连杆和 自由， 详见图1和图2．下面分别讨论两种约束情况下的模型。 F|、 ， F l ， 一 0 一：一 。 。 ／ 、． ／ ／ ／ 、 ／ ；’ 柱顶 自由 图2 柱顶有刚性连杆 1．1 柱顶 自由时单柱刚度 K =1／6=3EI／L (1) 1．2 柱顶有刚性连杆时单柱刚度 (相同柱个数 ，1) K2=n／6=3凡E，／￡ (2) 1．3 刚度包络 式 (1)(2)有以下关系： K2=nK1 (3) 定义K。=K，K2=nK．取K、nK／3、2nK／3、nK为网壳支座约束，并按其顺序行迭代设计，从而实现支座刚度包 络。以矩形柱为例，柱子刚度可以统一分解为同一直角坐标系的 和 y向。对不同方位角度的柱子可以用 收稿 日期 ：2008—03—27 作者简介 ：苟卡西(1983一)，男，贵州贵阳人 ，在读研究生，研究方 向：钢结构 。 第4期 苟卡西，等：网壳结构设计的支座刚度包络方法 87 转轴公式计算出统一的X和 Y同的刚度 ： ，Yl1： + 2 一 ysiIl2 (4) ，y ： 一 吣2 +Ixysin2 (5) 其中，Y』和 ，是柱型心主惯性矩，恒为0，为柱子的方位角。 2 算例工程 以某体育馆网壳屋盖为例 (图3)．具体数据如下 ： 网壳平面图 网壳下弦支座