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近年来,随着物流行业的快速发展,钢货架以其灵活的结构形式和广泛的应用范围成为了仓储业中不可缺少的部分,其中使用最广泛的是组装式钢货架。它典型的特点是横梁与立柱的“插拔式”连接,其具有典型的半刚性特征,对钢货架结构的承载力和稳定性有重要的影响。然而,目前对此类节点的研究相对较少,尚未形成完善的理论分析方法,各国现行的钢货架设计规范均规定通过试验来分析节点的静力性能,以此来考虑节点半刚性的影响。因此,有必要对其进行进一步研究,并建立有效的有限元分析模型和计算公式。 本研究主要内容包括:⑴采用ABAQUS软件,通过定义非线性弹簧、接触以及相对运动等较好的模拟了柱卡与立柱的连接,进而对三个不同节点进行了静力分析,并将有限元结果与现有文献中的试验结果进行比较,验证了有限元模型的正确性与可行性。⑵对56个不同规格的组装式钢货架梁柱半刚性连接节点进行了有限元模拟,分析得到了节点随横梁高度d、横梁宽度w、柱卡高度h、立柱厚度t以及横梁与柱卡连接位置五个参数变化的影响规律:随着横梁高度d和横梁宽度w的增大,节点初始刚度和极限弯矩显著增大,延性下降,但横梁高度d的影响更大;随着柱卡高度h的增大,节点初始刚度和极限弯矩增大,且延性提高;立柱厚度t对节点影响很小,随立柱厚度t的增大,节点初始刚度增加幅度不大,极限弯矩几乎保持不变;横梁与柱卡连接位置对节点影响较大,当横梁处于柱卡中间偏上部位时可以获得较大的初始刚度和极限弯矩。⑶基于回归分析的思想,利用参数分析的数据,确定了节点的弯矩-转角关系模型,同时拟合出了节点初始刚度和极限弯矩的计算公式。然后将该模型绘制的弯矩-转角曲线与试验曲线进行比较,验证了此弯矩-转角关系模型、初始刚度和极限弯矩计算公式的正确性。本文建立的节点有限元模型可以准确地模拟其受力状态;同时通过回归分析得到的初始刚度计算公式可以直接用于考虑节点部分嵌固作用的影响,一定范围内避免了试验的繁琐。