树枝形立体停车库立柱结构优化设计与仿真计算

摘要

对树形立体停车库的立柱进行结构设计及优化。以占地投影分别为长2.4 m、宽0.7 m和高8.5 m为设计基础尺寸。立柱简化模型同时考虑各部件总重F;引起的轴向应力,以及悬挂的载车板和车辆共同引起的弯曲应力的影响,最大应力容易发生在立柱根部,计算结果为63.06 MPa,小于许用应力117.5 MPa,顶部最大挠度位移为8.93 mm,远小于规范值113.90 mm。在满足强度和挠度位移的要求下,利用惩罚函数法对立柱主支撑进行尺寸优化,对优化后的模型进行实测与软件分析对比。同一工况下,利用测试仪器采集立柱根部应力变化数据与软件分析相比较,相同位置处的应力,实测与模拟分析结果偏差10%以内。通过有限元分析与实际应力测试相结合的方法对立柱结构进行了设计与分析并利用混合罚函数法进行优化,对比分析结果证明了该方法的有效性,为该类项目的分析提供一定的手段和参考。