摘　要：網架球型鋼支座是網架機構中抗震的薄弱部位，當上部結構傳來的慣性力大于支座的強度時，危害極為普遍。網架球型鋼支座經過理論設計計算后，對支座建立模型，進行有限元分析非常重要。以下為網架球型鋼支座在復合力狀態下的有限元分析。

　　關鍵詞：有限元分析;網架;球型支座;復合力

　　一、支座工況

　　ZZ1支座主體材料采用ZG270-480H鑄鋼，鑄鋼ZG270-480H的抗拉、抗壓、抗彎強度設計值f=215N/mm2。豎向分別承受700kN拉力和1 500kN的壓力作用，水平X、Y向分別承受3300kN的剪力作用，有限元分析時分別考慮剪壓和剪拉兩種復合力工況，整體建模分析計算。

　　二、剪壓作用

　　采用分析軟件對支座在1 500kN豎向壓力和3 300kN水平剪力作用下建立實體模型，選擇材料參數：質量密度7.85kg/mm3，彈性模量：2 068 427N/mm2，熱膨脹系數：0.000 015 661°/C，泊松比：0.3，剪切彈性模量：77 221.28N/mm2，共劃分網格18 365個，約束支座頂部，給內側面加力，部件的應力、位移結果如下圖所示。

　　

 

　　圖1 上座板應力云圖

　　

 

　　圖2下座板應力云圖

　　分析結果證明：在剪壓共同作用下，支座的下坐板和上座板最大應力分別為164.9MPa、90.11MPa，均低于鑄鋼材料的承載力設計值。

　　三、剪拉作用

　　采用分析軟件對支座在700kN豎向拉力和3 300kN水平剪力作用下建立實體模型，選擇材料參數：質量密度7.85kg/mm3，彈性模量：2 068 427N/mm2，熱膨脹系數：0.000 015 661°/C，泊松比：0.3，剪切彈性模量：77 221.28N/mm2，共劃分網格13 669個，約束支座底部，給內側面加力，部件的應力、位移結果如下圖所示。

　　

 

　　圖3 下座板應力云圖

　　

 

　　圖4 上座板應力云圖

　　分析結果證明：在700kN拉力和3300kN剪力共同作用下，支座的下坐板和上座板最大應力分別為109MPa、159MPa，均低于鑄鋼材料的承載力設計值。

　　四、結論

　　通過對ZZ1支座的有限元分析，可以看出，在復合力作用下支座所承受內部的最大應力值，均低于鑄鋼材料的承載力設計值，滿足受力要求，也可以滿足正常的使用要求。有限元分析能更清楚的將支座在復合受力狀態下，各主要受力構件的應力分析，找出薄弱處。

　　參考文獻：

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　　[2]張耀春.鋼結構設計原理[M].北京:高等教育出版社,2011.

　　[3]劉相華.剛塑性有限元：理論、方法及應用[M].北京:科學出版社,2013.