钢格栅板有限元分析★

郭智刚 林自炜 齐帅夫 余良奋

(1.上海应用技术大学轨道交通学院，上海 201418; 2.中交第三航务工程局有限公司厦门分公司，福建 厦门 361006)



·结构·抗震·

钢格栅板有限元分析★

郭智刚1林自炜2齐帅夫1余良奋1

(1.上海应用技术大学轨道交通学院，上海 201418; 2.中交第三航务工程局有限公司厦门分公司，福建 厦门 361006)

采用有限元软件，建立了仓储货架方面的钢格栅板模型，并对其进行了受力分析，结果表明，钢格栅板在集中荷载、集中荷载和均布荷载共同作用两种工况下最大位移值满足标准要求，集中荷载和最大位移呈线性变化。

钢格栅板，仓储货架，有限元分析，荷载工况

钢格栅板是用扁钢和横杆通过一定的顺序排列组合而成的构件。由于钢格栅板的强度高、自重轻、防腐蚀能力强并且通风防滑、经久耐用、外形美观、便于安装及拆卸，在隧道开挖支护[1,2]、深基坑工程、仓储货架等方面得到了广泛的应用。然而，在仓储货架方面钢格栅板能承受多大的荷载还不确切。为了能了解钢格栅板在仓储货架方面的受力特性，有必要对用于仓储货架方面的钢格栅板进行受力分析。

因此，本文采用有限元软件对用于仓储货架方面的钢格栅板进行静力分析，确定钢格栅板承受的荷载与扰度变形曲线关系，为设计要求提供可靠的数据。

1 有限元建模

1.1 模型建立

钢格栅板类型为30(S)×30(H)×1.8(T)，具体尺寸见图1。根据钢格栅板的数据，利用有限元软件进行建模分析。钢格栅板跨径为550 mm，承载扁钢采用Beam188梁单元[3]，有限元模型见图2。

1.2 荷载工况

钢格栅板主要承受集中荷载作用和集中荷载与均布荷载共同作用。因此，本文分析跨径为550 mm的钢格栅板在集中荷载、集中荷载与均布荷载共同作用下的位移。同时，为了研究钢格栅板在施加递增集中荷载值时的变化情况，分100级施加集中荷载，集中荷载值由0.05 N/mm2加载至5 N/mm2。通过观察这种工况条件下的荷载与位移之间的关系及对钢格栅板在这三种荷载工况的受力分析进而总结出不同类型的钢格栅板构件在各个工况条件下的受力性能。

2 结果分析

工况一为钢格栅板承受0.1 N/mm2集中荷载作用。钢格栅板结构变形如图3所示，最大位移为0.53 mm。工况二为钢格栅板承受0.1 N/mm2集中荷载和350 kg/m2均布荷载的共同作用。钢格栅板结构变形如图4所示，最大位移为0.59 mm。工况三为集中荷载分100级加载，由0.05 N/mm2加载至5 N/mm2。荷载与位移之间的关系如图5所示。

根据YB/T 4001.1—2007标准[4]判断，钢格栅板的位移值要小于L/200，工况一和工况二的变形扰度符合标准要求。通过分析工况三中的图5，结果表明在集中荷载分级加载作用下，最大位移和荷载呈线性变化。

3 结语

本文采用有限元软件对用于仓储货架方面的钢格栅板建立钢格栅板模型，对其进行静力分析。结果表明，钢格栅板在集中荷载、集中荷载和均布荷载共同作用两种工况下最大位移值满足标准要求，集中荷载和最大位移呈线性变化。结果为用于仓储货架的钢格栅板设计要求提供可靠的数据。论文下一步工作是进行试验研究，并与数值结果进行对比。

[1] 姚小飞.钢格栅在隧洞开挖支护中的应用[J].浙江水利科技，2007(3)：45-47.

[2] 杨成栋，裴承润.钢格栅支护体系在深基坑工程中的应用[J].市政技术,2015(9)：95-96.

[3] 王新敏.ANSYS工程结构数值分析[M].北京:人民交通出版社,2013.

[4] YB/T 4001.1—2007，钢格栅板及配套件[S].

Finite element analysis of steel grating★

Guo Zhigang1Lin Ziwei2Qi Shuaifu1Yu Liangfen1

(1.SchoolofRailwayTransportation,ShanghaiInstituteofTechnology,Shanghai201418,China; 2.XiamenBranchofCCCCThirdHarborEngineeringCo.,Ltd,Xiamen361006,China)

The finite element model analysis of steel grating has been established by finite element software.The results show that the maximum displacement of steel grating achieve standard requirement under the concentrated load and combined concentrated and uniformly distributed load.The concentrated load changes with linear variation as the maximum displacement.

steel grating,storage shelves,finite element analysis,load cases

1009-6825(2016)29-0034-02

2016-08-01

★：上海市高校青年教师培养资助项目(项目编号：ZZyy15111);校级重点课程建设项目(项目编号：KC20151502)；校级教学改革研究项目(项目编号：JG20161502)；校企合作实验项目(项目编号：XQ161061)；本科毕业论文重点项目(项目编号:T165012)；大学生创新活动项目(项目编号:DCX2015249，DCX2015250，DCX2015251，DCX2015243，DCX2016334，DCX2016337，PE2016227，SH2016078)

郭智刚(1984- )，男，博士，讲师

TU312.1

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