支座底板设计方法的探讨

摘要

支座底板(也包括柱脚底板)设计时,通常采用的方法是将底板分为若干独立的小块,假设各小块底板以肋板为支承,分别承担支座反力引起的弯矩,藉此确定底板的厚度。大跨重栽结构和高层结构由于支座反力巨大,按上述方法设计的底板很厚。采用厚板作为支座底板带来加工和焊接的不便,同时还会提高造价、影响供货。本文针对支座底板的设计方法进行研究,利用有限元分析程序,通过设置不同的弹性模量来考察不同基础刚度条件下支座底板的应力分布规律。分析发现底板下基础的刚度对支座底板的设计有很大的影响:考虑基础刚度的影响,可以大大减小底板的应力,从而减小的底板的设计厚度；但基础刚度不宜过大,刚度过大反而会造成应力的增大,导致底板厚度加大。通过对有限元计算的应力结果分析发现:现行的设计方法与考虑基础刚度的有限元设计方法的单元应力和位移分布存在较大的差异；除轴力产生的压应力外,底板支承处的其他应力不仅仅是由弯矩产生的,因此,按现行方法计算底板弯矩来设计底板存在不合理之处。本文在分析的基础上,为设计提供了建议和参考。