帶環(huán)箍層鋼框架立體停車(chē)結(jié)構(gòu)靜力及動(dòng)力性能研究.pdf

1、隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)與汽車(chē)工業(yè)的迅猛發(fā)展，家用小轎車(chē)的普及率已經(jīng)成倍提高。然而，城市停車(chē)設(shè)施建設(shè)遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上轎車(chē)數(shù)量的增長(zhǎng)，使得車(chē)輛停放的矛盾日益尖銳，尤其是在高度繁華的城市中心區(qū)。垂直升降型高層鋼結(jié)構(gòu)立體車(chē)庫(kù)因其具有占地面積小、車(chē)輛存取時(shí)間短及存車(chē)安全等特點(diǎn)，成為了大中城市解決停車(chē)問(wèn)題的首選方案。
　　 垂直升降型高層鋼結(jié)構(gòu)立體車(chē)庫(kù)通常沒(méi)有樓板和填充墻，且高寬比較大，使其承重骨架具有“高柔”、易整體失穩(wěn)的特點(diǎn)。另外，車(chē)輛存取時(shí)的升降

2、、橫移與制動(dòng)過(guò)程中將對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生具有“車(chē)庫(kù)特色”的豎向和水平動(dòng)荷載。這些特別之處必然導(dǎo)致停車(chē)結(jié)構(gòu)受力性能與設(shè)計(jì)方法不同于普通房屋鋼結(jié)構(gòu)。因此，結(jié)合其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和荷載特點(diǎn)對(duì)立體停車(chē)結(jié)構(gòu)的靜力及動(dòng)力性能進(jìn)行針對(duì)性研究具有重要理論和現(xiàn)實(shí)意義。
　　 本文首先提出了一種新型結(jié)構(gòu)布置形式—帶環(huán)箍層鋼框架立體停車(chē)結(jié)構(gòu)，根據(jù)立體車(chē)庫(kù)受力特點(diǎn)，確定環(huán)箍層宜按等穩(wěn)等側(cè)移原則（雙等原則）布置，即任意相鄰的兩環(huán)箍層間等效短柱同時(shí)失穩(wěn)且環(huán)箍層間結(jié)構(gòu)側(cè)移盡量

3、相等，并對(duì)帶環(huán)箍層的雙等型結(jié)構(gòu)和非雙等型結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)靜力及穩(wěn)定性對(duì)比分析，計(jì)算結(jié)果驗(yàn)證了雙等原則的合理性;隨后探討了環(huán)箍層正面支撐、側(cè)面支撐剛度，結(jié)構(gòu)層高，梁柱線剛度比及初始幾何缺陷對(duì)帶環(huán)箍層鋼框架立體停車(chē)結(jié)構(gòu)靜力及穩(wěn)定性的影響規(guī)律，給出了參數(shù)的合理取值范圍。
　　 然后，通過(guò)分析垂直升降型立體車(chē)庫(kù)升降設(shè)備運(yùn)行原理，簡(jiǎn)化抽象出具有實(shí)際工程意義的因升降設(shè)備反復(fù)加減速運(yùn)行而作用于車(chē)庫(kù)結(jié)構(gòu)的激勵(lì)，建立了車(chē)庫(kù)結(jié)構(gòu)垂直振動(dòng)的動(dòng)力學(xué)模型，并

4、利用ANSYS的APDL語(yǔ)言編制子程序?qū)Y(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力響應(yīng)分析，探討了轎廂運(yùn)行距離、結(jié)構(gòu)阻尼、荷載工況及提速機(jī)制等因素變化對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)的影響，給出了結(jié)構(gòu)減振的可行性建議，還進(jìn)一步地研究了立體車(chē)庫(kù)升降設(shè)備異常運(yùn)行時(shí)結(jié)構(gòu)的響應(yīng)增幅程度和動(dòng)力儲(chǔ)備能力。
　　 最后，在ANSYS軟件中編程建立了帶環(huán)箍層鋼框架立體停車(chē)結(jié)構(gòu)的多尺度三維有限元模型，利用生死單元技術(shù)實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)質(zhì)量沿梁勻速移動(dòng)來(lái)模擬車(chē)輛存取時(shí)載車(chē)板水平橫移過(guò)程對(duì)橫梁產(chǎn)生的作用，