网壳结构与网架结构边界条件的区别

网壳结构的受力性能与网架结构有较大区别,网架结构在某种意义上其整体受力性能类似于平板,结构以受弯曲力为主,而网壳结构则更接近于连续壳体,结构受力以薄膜力为主,双层网壳则具有单向或双向拱(索)的受力特点。因此这两种结构对边界条件有不同的要求。通常在设计周边支承的网架结构时,都选择沿边界切向固定、法向放松的约束条件。这一方面是因为网架结构的下部支承结构在边界的法向比较柔,容易满足以上假定;另一方面网架结构自身也需要这样的边界来释放由温差引起的温度应力和其它次应力。

对于矢跨比很小的微曲面双层网壳,也有将边界法向约束放松的作法。这主要是因为:在这种情况下,即使结构边界按沿法向约束计算,网壳也不再以承受薄膜力为主,其受力特点已接近于平板网架结构;而且由于壳体曲面与边界的夹角太小,如果让边界法向约束,将会产生很大的水平推力,给支座和下部结构设计带来很大困难;另外,由于网壳结构比较扁平,其下部支承结构就必然高柔,这样也比较接近法向放松的计算假定。这时,结构可以看作是一个微弯的网架,而不是网壳。

在实际的桥梁上使用的固定铰支座和活动铰支座也限制梁沿销钉轴线方向的移动，所以会产生沿销钉轴线方向的约束力，也就是说在此情况下固定铰支座可以产生三个相互垂直的约束力，活动铰支座可以产生两个相互垂直的约束力。因此为反映支座对梁的约束，固定铰支座有时如图1-25a中A1或A2处所示，用三根相互垂直的链杆表示，活动铰支座如图1-25a中B1或B2处所示，用两根相互垂直的链杆表示。值得注意的是实际桥梁由于宽度较大，梁的每端沿横向设置有两个甚至两个以上铰支座（图1-25a），因而固定铰支座所在的截面处（图1-25a中的A1- A2处）梁是不能绕竖直轴（图中的y轴）转动的。在力学计算中当作用在梁上的力位于其纵向对称平面内（xy平面内）而可以简化成平面问题时，这种梁才可以按图1-25b所示图式表示。

有的结构其一端用固定铰支座约束，另一端用活动铰支座约束。这样的支承方式称为简支。简支的结构因温度变化而引起伸长或缩短时，支座的间距可相应地随之变化，从而可避免产生温度应力。

以一高空柔性连接的钢结构连廊为例,阐述了该类结构抗震性能设计的关键技术。首先通过比较分析建立考虑连廊与主体结构相互作用的连廊计算模型;通过提取连廊支座处的震加速度和支座沉降,得到连廊抗震分析的外部作用;然后基于准确的计算模型和外部作用,对连廊进行分析计算,评估其抗震性能,并得到满足抗震性能目标的支座反力和安全滑动距离;后对连廊支撑体系的抗震性能进行评估。