基于力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)的鋼貨架結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)及其標(biāo)準(zhǔn)研究.pdf

1、以冷彎薄壁多孔為結(jié)構(gòu)特征的鋼結(jié)構(gòu)貨架是現(xiàn)代倉(cāng)儲(chǔ)物流業(yè)中重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一。薄壁鋼貨架中的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，如立柱，橫梁，底座以及作為立柱與橫梁之間連接的梁柱節(jié)點(diǎn)等，其穩(wěn)定性與可靠性對(duì)于貨架整體的穩(wěn)定性、安全性有著重要的影響。鋼貨架的梁柱組合件與底座組合件在力學(xué)性能上表現(xiàn)為典型的半剛性，具有非線性與剛度離散型的特點(diǎn)。在實(shí)際的生產(chǎn)制造活動(dòng)中，由于立柱與橫梁結(jié)構(gòu)形式的多樣性，從理論分析角度來(lái)確定半剛性的值，現(xiàn)階段還比較困難，國(guó)內(nèi)外相關(guān)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范均

2、建議通過(guò)性能試驗(yàn)的方法來(lái)確定剛度值?，F(xiàn)階段國(guó)內(nèi)關(guān)于梁柱節(jié)點(diǎn)的研究主要集中在建筑鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，建筑鋼結(jié)構(gòu)與立體貨架鋼結(jié)構(gòu)存在結(jié)構(gòu)形式，性能指標(biāo)等多方面的差異，研究鋼結(jié)構(gòu)立體貨架結(jié)構(gòu)力學(xué)性能測(cè)試方法，研制相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，進(jìn)行系統(tǒng)、全面的力學(xué)性能試驗(yàn)，對(duì)于提高薄壁鋼貨架整體的安全性、穩(wěn)定性具有至關(guān)重要的意義。
　　本文的主要研究工作包括：
　　（1）以應(yīng)力強(qiáng)度干涉理論為基礎(chǔ)，提出并建立了貨架結(jié)構(gòu)的可靠性計(jì)算模型，通過(guò)貨架系統(tǒng)的故障樹(shù)

3、分析和關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的失效模式研究，確定了影響貨架可靠性的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)及因素。
　　（2）依據(jù)國(guó)內(nèi)外貨架關(guān)鍵結(jié)構(gòu)及其構(gòu)件的相關(guān)設(shè)計(jì)及檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)立體貨架關(guān)鍵結(jié)構(gòu)中的短立柱、長(zhǎng)立柱、梁柱節(jié)點(diǎn)等結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能開(kāi)展了力學(xué)試驗(yàn)研究，分析立柱承載能力與結(jié)構(gòu)尺寸、變形形態(tài)之間的關(guān)系；梁柱節(jié)點(diǎn)的彎曲性試驗(yàn)的擬合剛度值與國(guó)外檢測(cè)機(jī)構(gòu)所測(cè)結(jié)果誤差不超過(guò)3％。
　?。?）研究并建立了貨架關(guān)鍵結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的有限元仿真模型。解決了半剛性節(jié)點(diǎn)建模過(guò)程中存在的單元

4、設(shè)置、節(jié)點(diǎn)處理、接觸面非對(duì)稱處理、材料非線性處理等問(wèn)題。短柱與長(zhǎng)柱仿真結(jié)果與性能試驗(yàn)結(jié)果誤差不超過(guò)9%，梁柱節(jié)點(diǎn)仿真數(shù)據(jù)結(jié)果與歐盟權(quán)威檢測(cè)機(jī)構(gòu)測(cè)試數(shù)據(jù)誤差不超過(guò)8%。
　　（4）分析總結(jié)了鋼結(jié)構(gòu)立體貨架所承受的載荷，提出對(duì)于立體貨架進(jìn)行疲勞壽命分析的方法，利用ANSYS軟件對(duì)立柱橫梁結(jié)構(gòu)的疲勞效應(yīng)進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真。
　?。?）完成立體倉(cāng)庫(kù)的國(guó)內(nèi)外相關(guān)規(guī)范的搜集整理工作，并在一般性設(shè)計(jì)規(guī)定，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，載荷與載荷組合等方面作對(duì)比分