基于力學性能實驗的鋼貨架結構可靠性設計及其標準研究.pdf

1、以冷彎薄壁多孔為結構特征的鋼結構貨架是現代倉儲物流業(yè)中重要的基礎設施之一。薄壁鋼貨架中的關鍵結構，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)點等，其穩(wěn)定性與可靠性對于貨架整體的穩(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性能上表現為典型的半剛性，具有非線性與剛度離散型的特點。在實際的生產制造活動中，由于立柱與橫梁結構形式的多樣性，從理論分析角度來確定半剛性的值，現階段還比較困難，國內外相關鋼結構設計規(guī)范均

2、建議通過性能試驗的方法來確定剛度值。現階段國內關于梁柱節(jié)點的研究主要集中在建筑鋼結構領域，建筑鋼結構與立體貨架鋼結構存在結構形式，性能指標等多方面的差異，研究鋼結構立體貨架結構力學性能測試方法，研制相應的實驗平臺，進行系統(tǒng)、全面的力學性能試驗，對于提高薄壁鋼貨架整體的安全性、穩(wěn)定性具有至關重要的意義。
　　本文的主要研究工作包括：
　　（1）以應力強度干涉理論為基礎，提出并建立了貨架結構的可靠性計算模型，通過貨架系統(tǒng)的故障樹

3、分析和關鍵結構的失效模式研究，確定了影響貨架可靠性的關鍵結構及因素。
　?。?）依據國內外貨架關鍵結構及其構件的相關設計及檢測標準對立體貨架關鍵結構中的短立柱、長立柱、梁柱節(jié)點等結構的力學性能開展了力學試驗研究，分析立柱承載能力與結構尺寸、變形形態(tài)之間的關系；梁柱節(jié)點的彎曲性試驗的擬合剛度值與國外檢測機構所測結果誤差不超過3％。
　?。?）研究并建立了貨架關鍵結構力學性能的有限元仿真模型。解決了半剛性節(jié)點建模過程中存在的單元

4、設置、節(jié)點處理、接觸面非對稱處理、材料非線性處理等問題。短柱與長柱仿真結果與性能試驗結果誤差不超過9%，梁柱節(jié)點仿真數據結果與歐盟權威檢測機構測試數據誤差不超過8%。
　?。?）分析總結了鋼結構立體貨架所承受的載荷，提出對于立體貨架進行疲勞壽命分析的方法，利用ANSYS軟件對立柱橫梁結構的疲勞效應進行計算機仿真。
　?。?）完成立體倉庫的國內外相關規(guī)范的搜集整理工作，并在一般性設計規(guī)定，結構設計，載荷與載荷組合等方面作對比分