程达

摘要：通过两种三维有限元力学模型，分别计算分析钢平台在刚性连接和定向滑动连接两种柱脚节点连接情况下的力学性能。结合两种不同数模分析方法的优缺点并它们的计算结果，分析两种柱脚节点连接设计方法对钢平台结构体系的影响，提出了可以适合实际工程的柱脚节点设计方法。

关键词：钢平台；柱脚节点；有限元；设计方法；定向滑动连接

0 前言

为了满足工业系统的设计要求，需要在下部支撑结构上建立钢平台，其柱脚节点设计多以刚性连接为主，导致不同结构之间的不协调变形在钢结构内部产生内应力，同时刚性连接的钢平台本身产生弯矩会传递给下部支撑结构，导致下部支撑钢架构件平面外失稳破坏。

1 柱脚节点设计

柱脚节点刚性连接采用焊接于下部支撑结构的设计方法，柱脚节点滑动连接采用聚氯乙烯布作为滑动隔离层，并在柱脚周围设置可靠挡板限制平面内水平位移。

2 钢平台力学模型

2.1 边界条件

空间杆系单元的每个端点有6个自由度、即3个平动自由度和3个转动自由度。本文定义的柱脚节点边界条件分为两种：一种是常规的刚性连接（边界条件1，下同），即钢平台柱脚与刚体约束三个平动自由度和三个转动自由度；一种是定向滑动支座（边界条件2），即释放柱脚一个上下自由度和三个绕形心轴线的转动自由度，限制平面内水平方向两个自由度。

考虑到滑动连接在长期受力、滑动系统老化等限制滑动有效实现的问题，这里的边界条件2限制平面内水平方向两个自由度是与实际工程所采用的定向滑动连接方式是比较接近的。……