多層橫梁式鋼貨架分析軟件開發(fā)及應(yīng)用研究.pdf

1、采用插接式節(jié)點(diǎn)的多層橫梁式鋼貨架結(jié)構(gòu)橫向表現(xiàn)為桁架結(jié)構(gòu)、縱向表現(xiàn)為“弱框架”結(jié)構(gòu)，目前廣泛應(yīng)用于物流存儲(chǔ)領(lǐng)域。而其具有截面異形、節(jié)點(diǎn)形式獨(dú)特等特點(diǎn)，使其設(shè)計(jì)復(fù)雜、區(qū)別于傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu);國內(nèi)相關(guān)貨架規(guī)范的制定較早且未有更新，對(duì)貨架設(shè)計(jì)等方面缺乏明確必要的規(guī)定，同時(shí)也無針對(duì)貨架領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)分析軟件，致使鋼貨架發(fā)生的安全事故越來越多。因此，本文基于中國規(guī)范和北美規(guī)范對(duì)多層橫梁式鋼貨架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)展開研究，并開發(fā)了相應(yīng)的結(jié)構(gòu)分析軟件。
　　本文首先

2、基于有效寬度法的概念并結(jié)合ABAQUS數(shù)值模擬，對(duì)多卷邊柱截面的有效截面展開研究，考察其是否適用于中國規(guī)范的有效寬厚比公式。然后采用中國規(guī)范的有效寬度法、北美規(guī)范的直接強(qiáng)度法及ABAQUS數(shù)值模擬對(duì)多種多卷邊柱截面進(jìn)行計(jì)算分析，對(duì)比其穩(wěn)定承載力，研究其設(shè)計(jì)方法。接著介紹了多層橫梁式鋼貨架的結(jié)構(gòu)組成、作用荷載與傳遞路徑，并結(jié)合現(xiàn)行規(guī)范和本課題組前期研究成果確定結(jié)構(gòu)分析方法和構(gòu)件設(shè)計(jì)方法。在此基礎(chǔ)上，采用VBA語言基于SAP2000API開

3、發(fā)了多層橫梁式鋼貨架結(jié)構(gòu)分析軟件;并結(jié)合具體實(shí)例，采用有限元分析軟件ANSYS進(jìn)行對(duì)比分析，驗(yàn)證了本軟件操作的高效性及計(jì)算結(jié)果的合理性。最后，利用本軟件對(duì)多層橫梁式鋼貨架在各梁柱節(jié)點(diǎn)剛度、柱腳節(jié)點(diǎn)剛度及地震工況下的力學(xué)性能進(jìn)行研究并總結(jié)規(guī)律，得到常用規(guī)格尺寸和荷載下橫梁與立柱的截面選型，給予工程實(shí)例指導(dǎo)。得到主要結(jié)論如下:
　　(1)中國規(guī)范的有效寬厚比公式適用于多卷邊柱截面;若多卷邊柱截面中寬度最大的板件能滿足b/t≤36，即可

4、保證該截面全截面有效，Ae=A，鋼貨架多卷邊柱的常用截面均能滿足該條件;
　　(2)對(duì)比有限元結(jié)果，柱長(zhǎng)較小時(shí)建議采用中國規(guī)范對(duì)多卷邊柱進(jìn)行設(shè)計(jì)，柱長(zhǎng)較大時(shí)則建議采用北美規(guī)范;
　　(3)采用VBA語言基于SAP2000API實(shí)現(xiàn)了多層橫梁式鋼貨架結(jié)構(gòu)分析軟件的開發(fā)。并結(jié)合具體實(shí)例，本軟件計(jì)算結(jié)果與ANSYS有限元分析結(jié)果相差不大，結(jié)果較為合理，同時(shí)整個(gè)分析設(shè)計(jì)工作操作簡(jiǎn)單、便捷高效。
　　(4)梁柱節(jié)點(diǎn)剛度和柱腳節(jié)點(diǎn)