有限元法在货架分析中的应用

2023-04-04 15:57

  使用半刚性刚度值对于无垂直支撑的货架至关重要,是维持货架稳定的必要因素,但对于复杂结构,在具备大量垂直支撑的货架结构中,或者设计时想要考虑更高的货架安全性,建模时可将梁柱节点简化为铰接,通过大量的对比模拟计算,我们认为是可行的。

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  荷载

  a. 添加货架自重,结构分析软件会根据截面属性和材料密度等自动生成货架自重,但当货架中存在固定设备时,如风机、消防管道等,其重量也应计入货架自重,需要在相应位置手动添加荷载。库架合一项目还需要考虑屋面板、墙面板、附属固定件等的重量。

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  b. 添加活荷载,主要是货物荷载,根据横梁受力形式添加对应的点荷载或者均布荷载。对库架合一等项目,还需要考虑屋面活荷载等。

  c. 添加假想荷载,一般按照货物重量的1/250进行添加。(有些货架规范建议按照1%进行添加,笔者认为偏保守了)d. 添加各类冲击荷载,包括货物放置冲击荷载,堆垛机运行冲击荷载等。

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  e. 根据当地规范添加对应的地震作用,风荷载以及雪荷载(室内货架不用考虑风荷载与雪荷载),抗震设计一般采用振型分解反应谱法进行设计,下图为国标《GB50011-2010》中的反应谱曲线。

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  f. 根据当地规范,进行荷载组合,然后进行后处理,有限元软件可以得到每根杆件与节点的受力情况,并对货架进行校核。

  简单有效的有限元模型能让我们在应对复杂货架结构时,更快速、更准确的得到货架的计算结果,使我们在校核与改进货架结构方面效率大大提高。随着计算机计算的发展,有限元软件的操作越来越简便,功能也越来越强大,计算效率越来越高,已经成为货架设计中不可缺少的部分。

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