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排架柱的偏心模擬(三)
創(chuàng)建者:張志國,編輯者:張志國,最近更新:2016/12/23 13:42:04

問題描述:

        《排架柱的偏心模擬(二)》中將平面排架結(jié)構的屋架簡化為單根屋面梁,故以梁的端部釋放模擬梁柱鉸接。不過,對于跨度較大的桁架體系的屋架,上述文檔中介紹的方法是否可行呢?如果可行,具體操作過程中需要注意哪些問題呢?

解答:

        對于桁架體系的屋架,《排架柱的偏心模擬(二)》介紹的方法同樣可行,但需要注意下弦桿的端部處理。如左圖所示,常見桁架體的腹桿均指定端部釋放,但上弦桿和下弦桿并未指定。但考慮到屋架與柱頂?shù)你q接方式,我們必須將下弦桿的兩端也指定端部釋放,如右圖所示。其余操作與《排架柱的偏心模擬(二)》中的單根屋面梁模型完全相同,包括柱的幾何偏移以及梁端與柱頂?shù)膭傮w約束,此處不再贅述。

        可以看到,為了避免以柱的端部釋放模擬柱頂處的鉸接,我們只能考慮上部結(jié)構(單根屋面梁或桁架體系的屋架)的端部釋放。對于單根梁,直接指定梁兩端的端部釋放即可。而對于桁架體系的屋架,則需要考慮與桁架端部節(jié)點(即與柱頂相連的節(jié)點)相連的所有桿件的端部釋放。這里的“所有桿件”既包括腹桿也包括下弦桿,對于更為復雜的空間桁架或空間網(wǎng)架,可能還包括撐桿、系桿、縱向聯(lián)系以及托架等等。

        試想,如果上述模型不對下弦桿指定端部釋放(即以上左圖所示),各個桿件的連接方式將會是怎樣的呢?可以想象,下弦桿將與排架柱剛接,而腹桿則與下弦桿和排架柱組成的“門式剛架”鉸接。顯然,這不并是我們需要的排架結(jié)構的計算模型!至少,此時的柱頂彎矩值 14.63kN·m(如以下左圖所示)與理論上的 9kN·m(軸力 30kN,偏心距 0.3m)相去甚遠。

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