(2009-02-04 12:06:21.0)
貨架鋼結構系統的分析貨架鋼結構系統的設計分析過程是非常複雜的。如果設計不恰當，或者會浪費材料，增加自重，提高成本，或者會因區域性結構強度不夠而埋下安全隱患。由於超靜定桁架結構、靜定桁架結構或鋼架結構是貨架鋼結構中的主體形式，其中超靜定桁架結構的優化設計屬於離散變數的優化設計問題，設計變數的離散性給數學規劃的設計方法帶來很大困難，目前貨架對於較複雜的貨架鋼結構系統多採用專用分析軟體或有限元分析技術、實際承載模擬試驗以確定貨架結構體的實際工作特性，以確定其設計荷載、結構體細節設計等。
貨架鋼結構系統的設計分析過程是非常複雜的。如果設計不恰當，或者會浪費材料，增加自重，提高成本，或者會因區域性結構強度不夠而埋下安全隱患。由於超靜定桁架結構、靜定桁架結構或鋼架結構是貨架鋼結構中的主體形式，其中超靜定桁架結構的優化設計屬於離散變數的優化設計問題，設計變數的離散性給數學規劃的設計方法帶來很大困難，目前對於較複雜的貨架鋼結構系統多採用專用分析軟體或有限元分析技術、實際承載模擬試驗以確定貨架結構體的實際工作特性，以確定其設計荷載、結構體細節設計等。
貨架結構的幾何構造原理及力學分析貨架鋼結構的幾何構造滿足最基本的三角形規律，且實際結構在承載情況下的力學計算也很複雜，特別是在實際應用中會呈現比較複雜的空間結構體系以承受各個方向可能出現的荷載，因此可以在忽略一些次要的空間約束的前提下，將實際結構分解為平面結構。 1、貨架立柱、橫樑、支撐等元件的截面幾何尺寸(包括寬度、板料厚度)比其長度尺寸要小很多，如：一般貨架立柱的截面尺寸為30×30mm～150×120mm不等，其節點長度尺寸在300mm～1200mm之間，基本比例在10倍以上；支撐的長寬比更大，有時可超過100倍，故可將貨架結構中的元件作桿件簡化處理。
2、組裝式貨架立柱與橫樑之間的連線形式可以看作一種半剛性的連線，一般按照鉸接方式處理。其實鉸節點是組裝式貨架鋼結構中的主要節點形式，對於焊接式貨架體系需要作部分剛節點考慮，實際上貨架鋼結構在任何荷載作用下，若不計桿件的變形，其幾何形狀與位置均保持不變，也可將貨架結構簡化為鋼架結構或桁架結構，這也是貨架鋼結構體可以用有限元進行分析處理的力學基礎。 3、貨架鋼結構一般為超靜定結構，由於部分結構元件存在大變形，需要通過超靜定結構來增加約束，並通過一定的結構簡化手段將靜定結構的內力計算問題轉化為每個個體元件「杆」的內力計算問題。
超靜定結構的全部內力和反力僅靠平衡條件計算不出，還必須考慮變形條件；如在力法計算中，多餘未知力由力法方程(變形條件)計算。再由m=∑mixi+mp疊加內力圖。如只考慮平衡條件畫出單位彎矩圖和荷載彎矩圖，xi是沒有確定的任意值。
因此單就滿足平衡條件來說，超靜定結構有無窮多組解答。 超靜定結構的特點在於： (1)超靜定結構的多餘約束破壞，仍能繼續承載，具有較高的防禦能力。
(2)超靜定結構的整體性好，內力較均勻且峰值小。 (3)超靜定結構具有較強的剛度和穩定性，從根本上滿足了貨架的基本應用力學原理。 超靜定結構的內力與材料的物理效能和截面的幾何特徵有關，即與剛度有關。
在設計貨架鋼結構系統時需事先假定各元件的截面尺寸和選用的材料特性、厚度系列等，才能求出內力；然後再根據內力重新優化選擇元件截面特性等設計引數；另外，也可以通過調整各桿剛度比值達到調整內力的目的，以改善某些薄弱環節的結構效能，提高貨架鋼結構設計規劃中的價效比。 若在實際計算中不考慮結構元件的變形，還可以進一步簡化為桁架結構，因為超靜定結構的整體性比靜定結構好，內力較均勻且峰值小，結構剛度和穩定性都有所提高，此為偏安全性考慮；從簡化處理的角度可以用平面靜定結構來替代；採用節點法或截面法來計算結構中各元件的軸力，並利用相關計算原理和方法對各元件進行承載性、剛性和穩定性等的校核及優化設計。針對以上方法也可採取一般的結構計算程式或相關有限元軟體進行輔助設計分析，並進一步優化實際的貨架鋼結構系統。
貨架鋼結構荷載及荷載效應的分析貨架的荷載分為恆荷載、貨架活荷載、豎向衝擊荷載、水平荷載以及風載、屋面活荷載(或雪載)和**作用。貨架結構設計應按上述荷載效應的最不利組合設計。 實際上可以將貨架各組成件簡化為軸線，上述荷載在一定程度上可以進行軸力簡化處理。
其中恆荷載指貨架結構的自重；活荷載指擱置在貨架結構上的貨物和貨箱(或托盤)的重量；豎向衝擊荷載指儲運機械存放貨物時產生的對模梁的衝擊力，通常可取乙個貨箱或托盤(含貨物重)靜載設計值的50％考慮；作用於組裝式貨架結構的水平荷載指由貨架結構構件的初彎曲、安裝偏差、荷載偏心以及儲運機械的輕度碰撞等引起的水平力；貨架結構的抗震設計可僅考慮水平**作用的影響，不計豎向**作用。 貨架鋼結構設計方法傳統的貨架鋼結構設計的整個過程是基於手工設計完成的，分為初步設計與技術設計兩個階段。隨著計算機技術的發展，可以利用cad軟體提供的復合建模功能，探索貨架設計規劃新方法，或開發專用貨架軟體包，以縮短設計規劃週期，降低開發成本。
有限元輔助分析手段是把貨架系統實體(或圖紙)抽象為一組由力學元件構成的模型，把貨架單元轉換成能為計算機接受的計算模型，同時給出載荷及支援狀態的數學描述。 在貨架鋼結構簡化過程中的原則是：在盡可能如實地反映結構體的主要力學特性的前提下，力求用較少的單元和簡單的單元形式來表現；在滿足貨架鋼結構構件剛性與主架連線的可靠性的前提下，力求減輕主架立柱的自重或減薄材料尺寸，如：
在高架庫中採用貨架立柱分段厚度控制方法，即上部可選擇1.8mm厚度材料、中部選擇2.0mm厚度材料、下部選擇2.
3mm厚度材料，或合理選擇橫樑規格與立柱規格，以獲得最佳的設計效果、最優的經濟效益。 冷彎薄壁多孔貨架立柱壓桿穩定性分析貨架立柱多採用冷彎薄壁多孔結構，且通過多折面截面形式來提高貨架的屈曲後實際承載能力。《鋼貨架結構設計規範cecs23:
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