组装式钢货架结构研究现状

钢货架结构在世界范围内被广泛应用于仓库货物的存储,一般由冷弯薄壁型钢构件组成。组装式钢货架结构具有安装简便、形式灵活等优点,逐渐成为市场的主流。而其具有的截面异型、构件开孔、节点形式独特、抗侧刚度有限、尽可能轻质经济等特点,使组装式钢货架结构成为设计复杂、区别于传统钢结构的独立式结构。国外针对钢货架结构的设计研究历经数十年,形成了较为明确的设计方法,编制的规范规定,通过试验精确确定钢货架结构构件的特性,进而在构件基础上进行整体结构的分析设计。本文将对组装式货架结构在构件设计方法、节点性能试验方法及整体性能研究等方面做出评述,在现有研究的基础上指出需要进一步探讨的问题。

强震区新型高层钢货架抗震计算方法及结构方案分析

新型组装式钢货架采用货架与钢架相结合的形式,以此提高侧向承载能力和方便货物堆放。为了选择合理的结构形式,根据货架与钢架不同的结合方式,设计了4种方案,采用有限元软件SAP2000分析了在地震荷载作用下,柱轴力及主轴弯矩沿高度的变化,和柱顶位移及柱底轴力在方案内及方案间的变化,得出了振型分解反应谱法更适用于高层货架抗震计算和不设置钢架的结构方案更有利于抗震,更经济的结论。

组装式钢货架螺栓连接梁柱节点试验

为了研究组装式钢货架中螺栓连接梁柱节点的刚度、承载力和耗能性能,进行了节点单调加载和反复加载试验。结果表明:改变横梁与连接板的相对位置对梁柱节点的初始刚度、极限承载力和变形特征均有影响;当横梁位于连接板上侧时,节点中承受向上拉力的一侧连接板被螺栓撕裂,此种节点的初始刚度和极限承载力最小;横梁焊接在连接板中下部的2种节点在横梁产生较大转角(超过0.18rad)后,承载力并没有下降;在单调加载试验中,由于螺栓与螺栓孔壁之间存在着间隙,螺栓会发生滑移,使试件的弯矩-转角曲线出现转折;反复加载试验得到的节点荷载-转角滞回曲线呈Z形,每个加载级的节点能量耗散系数与割线刚度随着加载循环次数的增加而减小。

钢货架结构纵向抗侧体系及抗震性能分析

针对目前实际工程中对钢货架结构纵向抗侧体系及抗震性能研究的不足,对高层货架结构与多层货架结构进行抗震性能对比分析,通过不同的模型来研究背拉体系与水平支撑对这两种钢货架结构的影响。研究结果表明,钢货架结构可以简化为单榀模型来进行抗震分析。无纵向抗侧体系的钢货架结构受力方式与钢框架结构类似,高层货架结构受力方式与多层钢货架结构存在较大差异性,仅设背拉但无水平支撑的多层钢货架的抗侧能力几乎没有提高,背拉支撑与水平支撑相结合方可形成有效的结构纵向抗侧体系。

驶入式钢货架动力特性试验研究

采用初始位移法对驶入式钢货架进行了自由振动试验,测出货架的自由振动衰减曲线。研究了支撑布置形式、货物、货物通道个数等因素对货架的自振频率和阻尼比的影响。试验结果表明,货架近似按照第一阶振型振动;布置顶部水平支撑对货架自振频率和阻尼比没有影响,而加设背部竖向支撑会改变货架的动力特性;货架装载的货物会减小货架的自振频率。对货架进行了有限元模拟,数值计算得到的基本频率和自由振动曲线与试验结果吻合得较好。对于没有设置竖向支撑的货架,提出了计算其基本频率的有限元简化计算模型。

钢货架结构研究现状与关键技术

随着物流和电商行业的飞速发展,钢货架结构从单纯提供货物存储功能的简单机械类产品逐步向高位立体库、库架合一式建筑发展,这对货架结构的安全性提出更高要求。与传统钢框架结构相比,钢货架结构的托盘货载远大于结构自重,竖向荷载活恒比值可达10∶1量级;主要竖向承重构件多采用连续开孔薄壁截面,其性能受到局部屈曲、畸变屈曲、整体屈曲以及各屈曲模式间相互作用的影响;梁柱节点和柱脚节点多为半刚性挂齿式机械连接,表现出强非线性和捏拢滑移滞回特征;竖向支撑体系对整体结构稳定性的影响机制和有效性。另外,在地震作用下,货架结构的破坏模式除了主要承重构件的破坏和整体结构的垮塌外,还存在托盘货载跌落导致的货物、结构破坏和人员伤害。在钢货架结构抗震分析中,托盘货物的滑动和跌落应属于一种极限状态加以考虑,托盘与横梁间的动力摩擦系数将成为评估结构性能的一个重要参数。结合国内外已有研究成果,该文基于钢货架结构的特点,评述了现有的研究方法,综述了各基本结构要素的力学行为、整体结构的稳定性态及抗震性能,探讨了研究中的关键问题。

某自动化立体仓库的高层钢货架结构设计

介绍了某自动化立体仓库高层钢货架的设计;结合实际工程的设计,概括了该类结构在体系布置、内力分析及构件承载力验算等方面的基本原则,为以后同类工程的设计提供了范例和设计依据。

基于力学性能的钢货架立柱截面结构参数的敏感性研究

钢货架立柱是货架承受荷载的基础构件之一,其截面形状对立柱的力学性能有着极其重要的影响。基于理想轴心受压构件稳定理论,建立了受压立柱力学模型,推导了常见立柱截面的截面特性计算公式。以M120型号立柱为例,采用倍率化分析方法计算了立柱宽度,厚度等参数对立柱的稳定临界压力的敏感程度,为立柱的优化设计提供理论指导。

钢货架结构抗震性能研究现状

随着我国物流行业的飞速发展,钢货架结构的应用越来越广泛,形式变化多样。目前,我国对于钢货架结构的研究主要集中于静力分析,但在实践中发现由于钢货架结构设计或使用不当,在冲击或地震作用下会发生结构破坏、倒塌等现象,造成严重的财产损失和人员伤亡。因此需要结合货架结构自身特点,建立钢货架结构抗震设计的准则和方法。国外针对钢货架结构抗震性能研究历经数十年,本文结合国外钢货架结构抗震研究成果,从钢货架结构抗震性能的特殊性、钢货架梁柱连接节点抗震性能及整体结构抗震性能等三个方面对已有的研究、设计方法进行归纳和评述,并指出需要深入研究的问题。

钢货架梁柱节点性能研究综述

钢货架梁柱节点的性能对于结构的整体性能有非常重要的影响,文章在研究国内外有关文献的基础上,论述了目前使用最多的钢货架半刚性节点的破坏情况和研究现状,总结了梁柱节点试验研究和理论分析的主要结论和进展情况,并在理论和试验对比分析基础上,提出钢货架节点性能研究的有关建议,指出试验研究及理论分析需要进一步探讨的问题。

中欧钢货架结构设计规范的比较

比较中欧钢货架设计规范在编制背景、适用范围、设计方法、有效宽度、挠度限值、强度设计值和横梁弯矩挠度计算、竖向框架计算长度、试验等方面的内容,分析中欧规范的差异,最后对中国规范提出一些建议。

中美钢货架结构设计规范的对比

对中美钢货架结构设计规范在发展历程、适用范围、设计方法、荷载规定、立柱的有效截面和计算长度、横梁的最大弯矩以及试验内容等方面进行对比研究,从而为钢货架结构的设计提供参考依据。同时,通过对比研究,对我国钢货架结构设计规范的内容提出了一些建议,为今后我国钢货架结构设计规范的进一步完善提供参考。

钢货架横梁挠度荷载最不利分布形式及其影响因素

由于梁柱常采用的连接方式为插接式连接,在货物竖向荷载作用下,横梁之间会有相互影响。通过考虑横梁之间的相互影响,得出计算横梁最大挠度的荷载最不利分布形式,并建立不同的有限元模型来研究荷载分布对横梁最大挠度的影响程度与货架其他参数的关系。结果表明,荷载最不利分布对横梁式货架最大横梁挠度的影响程度主要与梁柱节点刚度和货格层高有关,与货物放置位置、货物是否不对称搁置、货格层数、有无背拉等因素关系较小;当梁柱节点铰接时,荷载不利分布对横梁式标准榀货架最大横梁挠度几乎无影响,随着梁柱节点刚度的增大,荷载最不利分布对于横梁式标准榀货架最大横梁挠度的影响程度会增加,当梁柱节点刚接时,货架按最不利分布施加荷载的最大横梁挠度比荷载按单跨施加大16.61%。

钢货架梁柱节点类型综述

钢货架梁柱节点类型大致可分为刚性节点和半刚性节点2种。刚性节点主要为螺栓连接,其刚度大且承载能力强,但随着对货架安装简易与迅速的要求,半刚性节点开始大量使用于钢货架结构。文章在研究国内外文献的基础上,对钢货架结构发展初期以来的节点类型进行了分类和归纳。

钢货架立柱性能的研究及展望

本文介绍了国内外关于货架钢结构立柱的性能研究,从立柱分析、立柱研究及研究展望三方面分析了冷弯薄壁货架立柱特有的力学性能和破坏模式。

仓储钢货架健康管理研究

仓储货架中钢货架使用较为广泛,但因各种原因造成的倒塌事故时有发生,带来巨大财产损失和人员伤亡。因此,需要通过对仓储钢货架进行健康管理,在钢货架发生巨大振动、晃动及倒塌之前就可以对其进行识别,以避免事故的发生。本文针对钢货架特性进行分析,总结了传统钢货架健康管理的分析方法,并提出了基于物联网技术和数据处理分析的新方法,为仓储钢货架健康管理的研究迈向现代化提供了新思路。

组合式钢货架的分析与有限元辅助设计

从组合式钢货架结构的构造形式、受力特点及现行相关规范等方面,分析了钢货架结构中格构式立柱及其他构件的强度与稳定性的力学简化模型及计算方法,进一步探讨组装式钢货架结构的稳定性分析与计算的理论依据。

高位钢货架结构单螺栓和双螺栓支柱柱脚对比分析

双螺栓连接和单螺栓连接是钢货架柱脚常用的两种方法,但不同承载情况下两者的选型设计缺乏设计规范与校准。通过力学分析对双螺栓连接和单螺栓连接的柱脚节点进行承载力验算,结合两者的施工简便性与经济性,结果表明单螺栓连接更优于双螺栓连接。

钢货架节点安全测试与结构安全分析现状

钢货架是一种典型的冷弯薄壁型钢结构,广泛用于工业生产中的物料存储。由于钢货架梁柱节点的特殊构造,钢货架倒塌等安全事故频发,因此需要对梁柱节点进行安全测试,测试数据用于整体结构的安全评估。针对钢货架梁柱节点的安全测试技术,以及钢货架整体结构安全分析方法的研究现状进行述评。

高层钢货架背拉支撑布置方法研究

随着物流行业高速发展,高层钢货架应用日益广泛。针对高层钢货架背拉支撑数量不经济、分布方式不合理问题,在分析背拉支撑数量和分布方式对高层钢货架力学性能影响规律的基础上,总结和提出了优化的背拉支撑布置方法。研究表明:背拉支撑连续布置对于提高货架力学性能、降低用钢量效果明显,而传统的“均匀分布”方式收益很小。同时基于基本模型分别提出了单榀、标准榀货架的背拉支撑建议布置方式。研究成果可以为高层钢货架结构设计提供理论依据。