貨架結構的幾何構造原理及力學分析貨架鋼結構的幾何構造滿

足最基本的三角形規律，且實際結構在承載情況下的力學計算也很

復雜，特別是在實際應用中會呈現比較復雜的空間結構體系以承受

各個方向可能出現的荷載，因此可以在忽略一些次要的空間約束的

前提下，將實際結構分解為平面結構。
　

1、貨架鋼結構一般為超靜定結構，由于部分結構組件存在大變

形，需要通過超靜定結構來增加約束，并通過一定的結構簡化手段

將靜定結構的內力計算問題轉化為每個個體組件“桿”的內力計算

問題。超靜定結構的全部內力和反力僅靠平衡條件計算不出，還必

須考慮變形條件；如在力法計算中，多余未知力由力法方程(變形

條件)計算。再由M=∑MiXi+MP疊加內力圖。如只考慮平衡條件畫出

單位彎矩圖和荷載彎矩圖，Xi是沒有確定的任意值。因此單就滿足

平衡條件來說，超靜定結構有無窮多組解答。

2、貨架立柱、橫梁、支撐等組件的截面幾何尺寸(包括寬度、板料

厚度)比其長度尺寸要小很多，如：一般貨架立柱的截面尺寸為30

×30mm～150×120mm不等，其節點長度尺寸在300mm～1200mm之

間，基本比例在10倍以上；支撐的長寬比更大，有時可超過100

倍，故可將貨架結構中的組件作桿件簡化處理。

3、立柱與橫梁之間的連接形式可以看作一種半剛性的連接，一般

按照鉸接方式處理。其實鉸節點是組裝式貨架鋼結構中的主要節點

形式，對于焊接式貨架體系需要作部分剛節點考慮，實際上貨架鋼

結構在任何荷載作用下，若不計桿件的變形，其幾何形狀與位置均

保持不變，也可將貨架結構簡化為鋼架結構或桁架結構，這也是貨

架鋼結構體可以用有限元進行分析處理的力學基礎。