货架立柱稳定性的探讨：

1 立柱的有限元剖析模子

本文所研讨的货架立柱截面左右对称， 腹板沿柱长散布两列孔洞， 孔宽 12 16mm， 孔长 30mm， 纵向孔之间净距为 45mm， 即每节 75mm.

1 1 模子单位、鸿沟前提及加载方法

本文对两头固接货架立柱的不变功能进行了有限元剖析， 采用壳单位 SHELL181树立模子。模子上下端加刚性端板， 下端板完全固接， 即对一切节点约束其 6个自在度； 上端板保存轴向挪动自在， 约束其他五个自在度。模仿进程中， 荷载以集中力的方式加在上端板上， 经过刚性端板， 平均传递给构件。

1 2 钢材的资料特征

本文钢材材性应力应变曲线采用五阶段模子；屈从强度 f y = 345M Pa， 弹性模量 E = 2 06 x 10 5 M Pa，泊松比 v = 0 3.

2 立柱毁坏形式剖析本文立柱截面外轮廓尺寸为 100mm x70mm， 缺陷最大值按千分之一构件长度施加； 仅剖析立柱的壁厚、长度、腹板加劲肋的高度、再卷边宽度对其不变功能的影响， 其他参数坚持不变。

2 1 立柱毁坏形式

从剖析后果看， 立柱毁坏形式大致可分为 4类。

腹板起首部分委曲， 向内凹陷， 带动翼缘向外转变，最终发作部分与畸变相关委曲毁坏；　当腹板获得增强时， 翼缘先于腹板发作转变， 向内凹曲， 截面的棱线外形发作改动， 发作畸变委曲毁坏； 当卷边很弱而构件长度较大时， 构件起首发作畸变委曲， 翼缘还向内或向外转变， 招致截面的惯性矩减小， 然后降低了构件的抗弯承载力， 最终发作畸变与绕弱轴的弯曲相关委曲毁坏； 当再卷边较强， 腹板有足够加劲且构件较长时， 绕强轴发作弯扭委曲毁坏。

2 2 立柱再卷边宽度对不变承载力的影响

本文有限元剖析中经过改动模子再卷边宽度， 剖析中加劲肋高取 4mm， 壁厚取 2mm.当再卷边为 10mm 时， 三种长度构件起首都发作畸变委曲， 可见卷边未能约束住翼缘的转变；600mm 柱当再卷边添加到 20mm 时， 开端发作弯扭委曲， 持续添加时起首发作腹板部分委曲； 1200mm 柱在10、15mm 时发作 2个半波的畸变委曲， 20mm 今后发作弯扭委曲； 1800mm 柱在再卷边为 10mm 时， 按第三类毁坏形式毁坏， 即先发作 3个半波的畸变委曲变形，后发作弯曲委曲毁坏， 15mm 今后即发作弯扭掉稳毁坏。构件极限承载力时截面均匀应力与再卷边宽度关系曲线可见， 再卷边宽度对畸变委曲的承载力有很大的影响， 添加再卷边宽度可以防止畸变委曲， 关于立柱承载力的进步很有协助。

2 3 立柱壁厚对不变承载力的影响

本文剖析了 5种壁厚状况下立柱的委曲状况， 剖析中腹板加劲肋肋高取 4mm， 再卷边宽取 20mm.当立柱在 300、600mm 时， 试件起首发作腹板部分委曲， 即为第一类毁坏形式， 此时跟着厚度的添加， 极限承载力有必然水平的添加， 但较为陡峭。这种状况下， 翼缘的转变偏向对构件承载力有较大影响，300mm 柱壁厚 1 5mm、600mm 柱壁厚 1 0mm 时翼缘向内转变， 其他都为向外转变， 可见向外转变会带来局部承载力的进步； 1200mm 柱当壁厚为 1mm 时发作的是部分与畸变的相关委曲， 1 5mm 今后发作弯扭委曲， 1800mm 柱悉数发作弯扭委曲， 可见当厚度较小时， 其对承载力的影响更大。

2 4 立柱长度对不变承载力的影响

本文剖析了三种壁厚构件在分歧长度下的委曲形式， 剖析中肋高取 4mm， 再卷边宽取14mm.关于一切壁厚构件， 当柱长在 600mm 以下时，都按第一种毁坏形式掉稳， 即起首发作腹板部分委曲，然后因部分与畸变相关委曲毁坏； 柱长在 900mm 和1200mm 时发作畸变委曲毁坏； 1500mm 今后悉数发作弯扭委曲毁坏。构件长度关于立柱的委曲模态有着很大影响； 从曲线的斜率上看， 其关于弯扭委曲毁坏的承载力影响极大， 而对部分和畸变委曲极限承载力影响相对较小。

2 5 立柱腹板加劲肋高度对不变承载力的影响

立柱极限承载力时截面均匀应力随腹板加劲肋高度分歧的转变曲线， 剖析中再卷边宽取20mm，壁厚取 2mm. 300mm 柱毁坏都是由腹板部分委曲惹起的部分与畸变相关委曲， 当腹板加劲肋高度为 2、4mm 时， 腹板部分委曲有两个半波， 6mm 今后只呈现一个半波， 6mm 以前， 加劲肋高度关于构件的极限承载力影响较大； 600mm 柱在加劲肋高2mm 到 10mm 之间都发作部分与畸变的相关委曲，15mm 时发作的是弯扭委曲； 1200mm 柱肋高 2mm 时发作部分与畸变相关委曲， 4mm 今后发作弯扭委曲；1800mm 柱悉数发作弯扭委曲。由此可见腹板加劲肋高度可影响立柱的委曲形式， 而且其对与部分委曲极限承载力影响较大， 而对弯扭委曲影响很小。

3 结语

本文研讨的约束前提下货架立柱毁坏形式可分为以下几种： 腹板部分与畸变相关委曲毁坏；畸变委曲毁坏； 畸变与弯曲相关委曲毁坏； 弯扭委曲毁坏。构件的长度对其毁坏形式和极限承载力有很大影响； 壁厚对委曲形式有必然影响， 其较小时对构件的极限承载力影响较大； 构件再卷边宽度较小时， 轻易发作畸变委曲毁坏， 还会降低其委曲承载力； 腹板加劲肋对腹板部分委曲有较大影响。