钢结构悬臂式交通显示屏结构变形分析.docx

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钢结构悬臂式交通显示屏结构变形分析

钢结构悬臂式交通显示屏结构变形分析

摘要：

采用SAP2000和ABAQUS有限元分析软件建立结构简化模型，针对某钢结构悬臂式交通显示屏结构变形进行了力学和数值模拟分析。

分析结果表明，钢结构悬臂式交通显示屏结构变形分析中应考虑由柱顶水平位移转角引起的梁端变形，特别是当柱子刚度较弱、变形较大时，应计入钢柱弯曲变形累加效应的不利影响；钢结构悬臂式交通显示屏结构设计中应适当增加柱子刚度，减小由柱顶水平位移转角引起的悬臂梁端挠度。

关键词：

钢结构悬臂式；交通显示屏；柱顶水平位移转角；悬臂梁端挠度

悬臂式交通显示屏采用钢结构形式，具有造型美观，实时显示的交通流量信息醒目、悬臂杆件长、安装便捷等特点，越来越广泛的应用在城市交通主干道，为城市交通畅通发挥着重要作用。

悬臂式交通显示屏钢结构设计中发现，柱端水平位移对悬臂梁端竖向位移存在累加效应，我国CJJ149—2010《城市户外广告设施技术规范》[1]关于悬臂梁挠度变形限值中没有明确指出梁端挠度是否包括柱端水平位移转角值引起的梁端变形。

本文根据工程设计实例，针对柱水平位移对梁端竖向位移影响，采用结构变形分析、有限元数值模拟分析方法进行了研究，研究内容可为工程应用提供参考。

1工程概况

图1所示的钢结构悬臂式交通显示屏位于青海省某公路段，结构总高10.882m,悬臂梁下部离地面6.794m,可以满足道路通行净空要求。

显示屏由上、中、下3段水平悬臂梁承重，柱与悬臂梁节点详图如图2所示，连接节点在梁上、下翼缘对应位置设置加强环，悬臂梁拼接端板处设置加劲。

图1悬臂式交通显示屏结构示意

图2连接节点详图

2结构变形分析

钢结构悬臂式交通显示屏在重力荷载作用下，悬臂梁端的变形通常可以采取图3或图4两种变形分析模型。

如图3所示，假定钢架柱为刚体，不发生弯曲变形，悬臂梁挠度为梁弯曲变形产生的挠度Δ1；如图4所示，考虑柱子在轴向荷载作用下发生弯曲变形，悬臂梁端竖向挠度是由悬臂梁端竖向挠度与柱端水平位移转角引起的梁端变形累加，即：