“弹性连接”定义中“剪切型弹性支承位置”的含义是什么？

具体问题

如图1所示，“弹性连接”定义时，有一项参数为“剪切型弹性支承位置”，其含义是什么？对分析有哪些影响？

关键词

边界   弹性连接   剪切型弹性支承

问题解答

图1

在弹性连接一端作用剪力Fz，如果该弹性连接为剪切型弹性支承，则剪力传递到弹性连接的另一端的同时在另一端产生一个附加弯矩（Fz×弹簧长度）；如果该弹性连接为非剪切型弹性支承，则只传递剪力Fz，不会产生附加弯矩。

附例模型中模拟的是1m高底部固结柱，在柱顶1m高处作用一水平向100kN节点荷载，荷载作用点与柱顶点之间通过弹性连接相连，其中模型2的弹性连接为非剪切型弹性支承，其他弹性连接均为剪切型弹性支承。如图2所示，在节点荷载作用下，剪切型弹性支承的柱底弯矩和非剪切型弹性支承的柱底弯矩不同。对于剪切型弹性支承其柱底弯矩=剪力×（弹性连接长度+柱高）；对于非剪切型弹性支承其柱底弯矩=剪力×柱高。

图2

相关知识

在定义剪切型弹性支承时，需要指定剪切型弹性支承位置。该位置用距离比的方式给出，注意这里的距离比是指剪切支承位置距离弹性连接i端的距离比。剪切型弹性支承位置影响的是荷载作用的水平位移。如图3所示，示例模型中柱3～6的剪切弹性支承位置分别为0、0.5、0.75、1，荷载作用点的水平位移结果各不相同，以下给出了荷载作用点水平位移的四个组成部分：

图3

(1)柱顶节点在水平荷载作用下引起的水平位移δ1。

(2)柱顶节点在水平荷载作用下由节点转角位移引起的水平位移δ2=转角×柱高(1m)。

(3)弹性连接剪切变形引起的水平位移δ3=剪力/弹性连接的剪切刚度（SDy或SDz）。

(4)弹性连接转动变形引起的水平位移δ4=弯矩/弹性连接的转动刚度（SRy或SRz）×距离；其中，弯矩=水平节点荷载×荷载作用点到剪切弹性支承位置的距离；距离=荷载作用点到剪切弹性支承位置。

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