本号前作《立柱底脚是固支好还是铰支好?用仿真告诉你答案!》,基本上把立柱底部螺栓数量的问题说明白了。原理上没问题,但细节还有几点需要澄清。
1)地脚螺栓多,是固定支座。地脚螺栓少,也还是固定支座。当明确立柱底部的弯矩小,可以适当减少地脚螺栓数量。
2)提取的是立柱底部的应力,这只能间接反映地脚螺栓的应力。因为立柱底部应力反映了的立柱底部弯矩的大小,所以能反映地脚螺栓的应力。
本文选择货架的一个柱片,进行更详细的建模。读者注意,本文模型还有两个不足需要说明。
1)本文模型使用梁单元建立了螺栓。实际螺栓只能抗拉抗弯但不抗压,本文螺栓既抗拉抗弯也能抗压;并且实际螺栓只能单边受弯,本文螺栓双边受弯。
2)立柱底板和混凝土地面存在支撑关系,本文模型并不约束立柱底板。
克服以上不足,只能使用实体单元建模,并且引入摩擦非线性接触。
柱片和立柱底部如下图所示
固定螺栓的底部。
施加重力加速度和Z向地震加速度。
立柱根部拉伸应力和弯曲应力。(三根螺栓)
螺栓拉伸应力、弯曲应力、组合应力。
立柱根部拉伸应力和弯曲应力。(一根螺栓)
螺栓拉伸应力、弯曲应力、组合应力。
综合以上仿真分析结果,可以初步得到如下结论:地脚螺栓的数量基本不影响立柱根部的应力。
两根立柱之间设置了足够多的水平支撑和斜撑,整体性好,此时可以不将两根立柱独立来看,应该将柱片整体视为格构式立柱,所以抗弯能力极大提升。这种情况下,立柱的地脚螺栓可以减少。