某工程網(wǎng)架橡膠支座剛度計算及應用

劉書智

【摘要】本文依托實際工程，講述了網(wǎng)架橡膠支座剛度計算的過程和方法，并將計算結(jié)果輸入模型，使其能夠準確模擬實際情況，為類似工程提供了參考。

【關鍵詞】橡膠支座；剛度計算；彈簧支座

1、引言

本工程為某會議中心屋頂鋼網(wǎng)架，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)形式為正放四角錐，平面形式為多邊異形布置，網(wǎng)架基本跨度為45mx42m，采用螺栓球節(jié)點連接，支座形式為橡膠支座。

網(wǎng)架橡膠支座是為適應現(xiàn)代建筑需要的一種板式橡膠支座，解決大跨度結(jié)構(gòu)因溫度變化而產(chǎn)生的水平位移和建筑結(jié)構(gòu)之間的隔震、減震要求而設計的。網(wǎng)架橡膠支座是由多層橡膠片和多層加勁鋼板加壓、硫化制成，具有足夠的豎向剛度，以支撐上部結(jié)構(gòu)的垂直荷載。同時，通過良好的彈性和剪切變形，來滿足上部結(jié)構(gòu)因溫度變化而引起的推力，并通過橡膠支座的耗能起到減震隔震作用。

在實際工程中，設計工作者往往很難在模型中準確模擬橡膠支座的剛度，對網(wǎng)架的整體設計造成很大的影響，因此本文著重講述網(wǎng)架橡膠支座剛度計算的方法及其在模型中的應用。

2、橡膠支座剛度計算

根據(jù)《空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》附錄K計算橡膠支座的剛度。

2.1橡膠墊板參數(shù)

鋼材材質(zhì)為Q235，橡膠板為氯丁橡膠，外層橡膠板厚3mm，內(nèi)層橡膠板厚11mm，鋼板厚3mm，中間共4層橡膠板，橡膠層厚度為d0=50mm，橡膠板尺寸為350mmx350mm，面積A=350*350=122500mm2。

3、支座計算剛度在SAP2000模型中的應用

本工程網(wǎng)架利用SAP2000建模，建模過程中，最大的難點就是如何準確模擬橡膠支座的剛度，將網(wǎng)架支座設置為鉸接或者剛接，均不能準確模擬實際情況。根據(jù)對橡膠支座的計算結(jié)果，將實際剛度輸入模型，采用彈簧支座模擬（見圖2），解決了按照剛接或鉸接時支座水平力過大的問題，準確反映了網(wǎng)架支座的實際受力情況，同時也有效減小了網(wǎng)架桿件的應力比，降低了工程用鋼量。

結(jié)語：

通過計算分析，可知網(wǎng)架橡膠支座的剛度，是橡膠墊板和支承柱分別計算，然后將各自剛度串聯(lián)的結(jié)果，因此網(wǎng)架下方支承體的結(jié)構(gòu)形式，對支座剛度有很大的影響，在計算時要充分考慮。在模型中用彈簧支座模擬橡膠支座，將串聯(lián)后的計算剛度輸入模型，基本能夠準確反映網(wǎng)架支座的實際約束和受力情況，相比利用其它約束形式模擬，有效減小了支座的水平力和桿件應力比，降低了工程用鋼量，可為類似工程提供參考。

參考文獻：

[1]《空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ7-2010.

[2]楊勇.編著《SAP2000結(jié)構(gòu)設計實例講解》北京：中國建筑工業(yè)出版社.