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作为上部结构(网架、网壳)和下部结构(柱、支撑系统)的连接构件,支座节点是钢结构体系的重要元素之一。支座节点的功能有很多[1 ] ,主要的一点是能可靠地将上部结构的内力(压力、拉力等)集中地传递到下部结构,同时还可起到释放某些内力(温度应力、不利弯矩) ,以避免下部主要结构处于非常不利的复杂应力状态的作用。在一般钢结构中,支座节点主要有铰接和固接两种,而在弦支穹顶等空间结构中支座节点以铰接节点为主。常用的形式有:平板支座、弧形支座、球铰支座、板式橡胶支座等几种。其中,平板支座只适用于跨度较小,无明显沉降,且温度应力影响不大的轻型网架、网壳中。后3种支座节点都属于铰接支座,可释放不利弯矩和温度应力,适用范围广泛。但这些支座在构造、制作安装及造价上均需进一步优化。板铰支座由一块钢板及几块肋板组成,,具备传力可靠、可释放不利弯矩及温度应力等支座节点的主要功能,正符合“thesimpleisthebest”)这一结构思想。


1工程概况北京奥运会老山自行车馆屋盖采用双层球面网壳结构。网壳通过环形桁架支承于倾斜人字形钢柱上,环形桁架由4根环梁通过腹杆连接而成。该馆屋盖双层球面网壳以四角锥网格为主,径向网格32个,外圈环向网格96个,向内经多次收格使网格大小均匀。网壳杆件采用圆钢管截面,节点为焊接空心球节点。4根环梁采用圆钢管截面。人字形钢柱下部设置铸钢球铰支座。该节点确保了人字形柱在柱脚的转动能力,从而使该节点处仅传递轴向力,优化了混凝土承台的受力情况。网壳矢跨比较小,在竖向荷载作用下将产生较大的水平推力。该水平推力主要由截面较大的环梁承受,通过人字形柱脚处设置铸钢球铰支座使人字形钢柱仅承受轴向力,从而改善了柱脚处混凝土基础的受力情况。分析表明铰接连接保证结构可以自由的变形,温度变化时结构可以发生较大的温度变形,而产生很小的温度应力。2铸钢球铰支座节点有限元分析2.1节点构造及控制工况铸钢球铰支座的支承垫(铸钢件3)基本形状为一圆锥台,其上挖出两个球窝,球窝半径比凸球半径大5 mm,以满足安装偏差要求。外盖(铸钢件1、铸钢件2)与铸钢件3之间通过螺钉连接,外盖承受支座拉力并将反力传给支承垫。


当高度变化超过4㎜时应大修。检查防锈漆完好程度，如有脱落应用砂布磨出钢体并呈现出金属光泽后重新上漆。特殊情况发生后（如破坏性大风等），应及时检查上述内容。承受垂直荷载时用加劲钢板补强的橡胶支座的应力状态所示。采用上下加劲钢板约束橡胶的鼓出，在两者接触之间产生剪力。根据加劲钢板产生的拉力。加劲钢板产生的拉力随着橡胶板增厚而增大。对水平位移量的位移功能对于上部结构的水平位移，是由橡胶支座的橡胶剪切变形吸收的，这时作用橡胶支座上下承压面的水力，不受橡胶支座的平面形状和加劲钢板的影响，若橡胶材料的剪切弹性模量确定时，则承压面积和减切变形的函数。支座技术性能：设计位移：单向活动型支座活动方向横向放置时横桥向的位移量和双向活动型支座横桥向的位移量为±40mm；