网架支座

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网架支座：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。支承结构的等效弹簧刚度计算有如下几种：

1）支承柱支承柱子水平位移方向的等效弹簧刚度为：Kc=3EcIc/H3c式中Hc：柱高；Ic：柱截面惯性矩。

2）两端简支梁支承由长度为L，网架支座位于距梁端为a的简支梁的等效弹簧刚度为：Kb=3EbIbL/a2（L-a）2

式中a：作用点距梁端距离；L：梁长；Ib：梁截面惯性矩。

3）橡胶垫支座由高度为Hp的橡胶垫支承的支座等效弹簧刚度为：Kp=GpAp/Hp

式中Ap：橡胶垫面积；Hp：橡胶垫高。

在实际工程中往往是在梁顶或柱顶增加橡胶垫弹性支座，特别是在大跨度网架中，通过橡胶垫支座以满足温度应力的变形要求，这就要求考虑梁或柱弹性刚度与橡胶垫弹性刚度的叠加

，当K1与K2叠加时，由位移叠加得其叠加刚度K为:1/K=1/K1+1/K2；有K=1/（1/K1+1/K2）。

2．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。

弹性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。

网架结构一般都支承在柱顶或圈梁等下部支承结构上，支座节点即指位于支承结构上的网架节点。它既要连接在网架支承处汇交的杆件，又要支承整个网架，并将作用在网架上的荷载传递到下部支承结构。因此，支座节点是网架结构与下部支承结构联系的纽带，也是整个结构中的一个重要部位。一个合理的支座节点需要是受力明确、传力简捷、安全，同时还应做到构造简单合理，制作简单方便，具有较好的经济性。

网架结构的支座节点应能安全地传递支承反力，因此要具有足够的强度和刚度。在竖向荷载作用下，支承节点一般均为受压，但在一些斜放类的网架中，局部支座节点可能承受拉力作用，有时还可能要承受水平力的作用，设计时应使支座节点的构造适应它们的受力特点。同时支座节点的构造还应尽量符合计算假定，充分反映设计意图。由于网架结构是高次超静定的杆件体系，支座节点的约束条件对网架的节点位移和杆件内力影响较大；约束条件在构造和设计间的差异将直接导致杆件内力和支座反力的改变，有时还会造成杆件内力变号。因此对网架结构支座节点的设计应给予足够的重视。

网架结构设计是否安全、经济，关键因素首先在于所选的支承结构、支座型式及边界条件是否合理，为此在具体设计中我们尽可能避免将上部网架结构与下部支承系统单独分析、设计，尤其当网架支座相对于下部结构的位移很难通过弹性约束方法模拟时，更应当将支承结构与上部网架一起进行整体建模、计算分析，以使所计算出来的结果更符合实际。