鋼結(jié)構(gòu)懸臂式交通顯示屏結(jié)構(gòu)變形分析

1鋼結(jié)構(gòu)懸臂式交通顯示屏結(jié)構(gòu)變形分析摘要：采用SAP2000和ABAQUS有限元分析軟件建立結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化模型，針對(duì)某鋼結(jié)構(gòu)懸臂式交通顯示屏結(jié)構(gòu)變形進(jìn)行了力學(xué)和數(shù)值模擬分析。分析結(jié)果表明，鋼結(jié)構(gòu)懸臂式交通顯示屏結(jié)構(gòu)變形分析中應(yīng)考慮由柱頂水平位移轉(zhuǎn)角引起的梁端變形，特別是當(dāng)柱子剛度較弱、變形較大時(shí)，應(yīng)計(jì)入鋼柱彎曲變形累加效應(yīng)的不利影響；鋼結(jié)構(gòu)懸臂式交通顯示屏結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)適當(dāng)增加柱子剛度，減小由柱頂水平位移轉(zhuǎn)角引起的懸梁端撓度懸臂式交通顯示屏采用鋼結(jié)構(gòu)形式，具有造型美觀，實(shí)時(shí)顯示的交通流量信息醒目、懸臂桿件長(zhǎng)、安裝便捷等特點(diǎn)，越來(lái)越廣泛的應(yīng)用在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)，柱端水平位移對(duì)懸臂梁端豎向位移存在累加效應(yīng)，變形限值中沒有明確指出梁端撓度是否包括柱端水平位移轉(zhuǎn)角值引起的梁端變形。本文根據(jù)工程設(shè)計(jì)實(shí)例，針對(duì)柱水平位移對(duì)梁端豎向位移影響，采用結(jié)構(gòu)變形分析、有限元數(shù)值模擬分析方法進(jìn)行了研究，研究?jī)?nèi)容可為工程應(yīng)用提供參考。圖1所示的鋼結(jié)構(gòu)懸臂式交通顯示屏位于青海省某公路段，結(jié)構(gòu)總高10.882m,懸臂梁下部離地面6.794m,可以滿足道路通行凈空要求。2顯示屏由上、中、下3段水平懸臂梁承重，柱與懸臂梁節(jié)點(diǎn)詳圖如圖2所示，連接節(jié)點(diǎn)在梁上、下翼緣對(duì)應(yīng)位置設(shè)置加強(qiáng)環(huán)，懸臂梁拼接端板圖1懸臂式交通顯示屏結(jié)構(gòu)示意3圖2連接節(jié)點(diǎn)詳圖2結(jié)構(gòu)變形分析鋼結(jié)構(gòu)懸臂式交通顯示屏在重力荷載作用下，懸臂梁端的變形通?？梢圆扇D3或圖4兩種變形分析模型。如圖3所示，假定鋼架柱為剛體，不發(fā)生彎曲變形，懸臂梁撓度為梁彎曲變形產(chǎn)生的撓度Δ1；如圖4所示，考慮柱子在軸向荷載作用下發(fā)生彎曲變形，懸臂梁端豎向撓度是由懸臂梁端豎向撓度與柱端水平位移轉(zhuǎn)角引起的梁端變形累加，即：式中：Δ為懸臂梁端豎向撓度；Δ1為懸臂梁在橫向荷載作用下的撓度；Δ2為由柱頂水平位移轉(zhuǎn)角引起的懸臂梁端變形。45計(jì)算模型1(圖3)：鋼架柱不變形，只計(jì)算梁彎曲變形產(chǎn)生的撓度。計(jì)算模型2(圖4)：考慮鋼架柱彎曲變形的累加效應(yīng)，計(jì)算懸臂梁端豎向撓度與柱頂水平位移轉(zhuǎn)角θ引起的梁端變形。其中將