垂向循环横向平移立体车库结构设计研究
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摘要
随着我国经济的快速发展,私家车数量的不断增加,造成大中城市的交通堵塞。虽然现在有一些控制车辆增长的措施,但车辆依然在增长。车辆的不断增加对车位的需求也随之增加。但由于城市中土地资源的紧缺,无法提供更多的停车位置,形成了城市中土地资源需求矛盾,形成停车难的问题。需要寻求一种提高单位面积上停车数量的办法成为解决问题的关键。
本文通过对比分析不同类型的立体车库之间的优缺点,综合考虑各种立体车库的优点及自身的特性,设计了一种垂向循环横向平移的立体车库,可有效缩短立体车库的存取车辆的时间,提高单位面积上的存车数量,便捷实现取车的过程。随后通过使用ANSYS的APDL语言建立垂向循环横向平移立体车库的有限元模型,其中用到了梁单元、面单元和质量单元。对空载、半载和全载条件下的立体车库进行模态分析,得出前二十阶频率和相对应的振型,并进行对比分析,得到立体车库在不同状态条件下的敏感频率。
为了保证立体车库的结构可靠性,根据国标中《建筑结构载荷标准》中的规定对立体车库进行风载荷作用下的稳定性分析。在立体车库不同高度下,根据不同的风速与建筑物表面的基本风压关系,同时综合考虑到风载荷施加标准值与特定高度处的风振系数、风载荷体型系数、风压高度变化系数及基本风压之间的关系,可以考虑到不同风级条件下的建筑表面风压施加方法。
同时根据《建筑结构抗震规范》的规定,通过对设计的立体车库进行抗震性能的分析,使用《建筑结构抗震规范》中的规定对立体车库进行评价。进行抗震计算时使用时程分析法和地震谱分析法,在计算过程中读入振动加速度较大的EL—CENTRO波,较好的保证了结构的安全性。
With China's rapid economic development, the increasing number of private cars, causing traffic jams of the large and medium-sized cities. Although there are now some measures to control the growth in vehicle, but the vehicle is still on the rise. The vehicle increasing demand for parking spaces also increases. However, due to the the the shortage of of the land resources in the the city, unable to provide the the Parking position of the more, formed a the demand for land resources contradictions in the the city, the formation of difficult problem of parking. Need to find a way to improve the way of the number of parking per unit area to become the key to solve the problem.
Through analysis and comparison of advantages and disadvantages between different types of three-dimensional garage, considering the advantages of various stereo garage and its own characteristics, to establish a three-dimensional garage vertical cyclic lateral translation, access the vehicle can effectively shorten the time of three-dimensional garage, and enhance the unit area of the parking quantity, convenient implementation process the car. Then by using ANSYS APDL language to establish the finite element model of vertical circular transverse translation stereo garage, which uses a beam element, element and mass element. Modal analysis of steel structure and steel tube concrete structure of granulation tower, the first twenty frequencies and corresponding vibration modes, and carries on the contrast analysis, three-dimensional garage in the sensitive frequency obtained under different conditions.
In order to ensure the reliability of stereo garage, according to the national standard of "standard" architectural structure load of provisions of the stereo garage under wind load stability analysis. In stereo garage in different height, according to the basic wind pressure between different surface wind speed and the building, at the same time, considering the relationship between the wind load wind vibration coefficient, and specific height at which the wind load shape coefficient, wind pressure height variation coefficient and basic wind pressure applied standard value, can be given to the construction of surface wind pressure under the conditions of different wind scale applying the method, the method for the innovation of the paper.
At the same time, according to building structure seismic code provisions for seismic performance test, through the design of the stereo garage, using the "Regulations" code for seismic design of building structure in the evaluation of the stereo garage. Seismic calculation using the time-history analysis, spectrum analysis and earthquake, in the process of calculation into larger acceleration EL-CENTRO wave, the better to ensure the safety of structure.
本文通过对比分析不同类型的立体车库之间的优缺点,综合考虑各种立体车库的优点及自身的特性,设计了一种垂向循环横向平移的立体车库,可有效缩短立体车库的存取车辆的时间,提高单位面积上的存车数量,便捷实现取车的过程。随后通过使用ANSYS的APDL语言建立垂向循环横向平移立体车库的有限元模型,其中用到了梁单元、面单元和质量单元。对空载、半载和全载条件下的立体车库进行模态分析,得出前二十阶频率和相对应的振型,并进行对比分析,得到立体车库在不同状态条件下的敏感频率。
为了保证立体车库的结构可靠性,根据国标中《建筑结构载荷标准》中的规定对立体车库进行风载荷作用下的稳定性分析。在立体车库不同高度下,根据不同的风速与建筑物表面的基本风压关系,同时综合考虑到风载荷施加标准值与特定高度处的风振系数、风载荷体型系数、风压高度变化系数及基本风压之间的关系,可以考虑到不同风级条件下的建筑表面风压施加方法。
同时根据《建筑结构抗震规范》的规定,通过对设计的立体车库进行抗震性能的分析,使用《建筑结构抗震规范》中的规定对立体车库进行评价。进行抗震计算时使用时程分析法和地震谱分析法,在计算过程中读入振动加速度较大的EL—CENTRO波,较好的保证了结构的安全性。
With China's rapid economic development, the increasing number of private cars, causing traffic jams of the large and medium-sized cities. Although there are now some measures to control the growth in vehicle, but the vehicle is still on the rise. The vehicle increasing demand for parking spaces also increases. However, due to the the the shortage of of the land resources in the the city, unable to provide the the Parking position of the more, formed a the demand for land resources contradictions in the the city, the formation of difficult problem of parking. Need to find a way to improve the way of the number of parking per unit area to become the key to solve the problem.
Through analysis and comparison of advantages and disadvantages between different types of three-dimensional garage, considering the advantages of various stereo garage and its own characteristics, to establish a three-dimensional garage vertical cyclic lateral translation, access the vehicle can effectively shorten the time of three-dimensional garage, and enhance the unit area of the parking quantity, convenient implementation process the car. Then by using ANSYS APDL language to establish the finite element model of vertical circular transverse translation stereo garage, which uses a beam element, element and mass element. Modal analysis of steel structure and steel tube concrete structure of granulation tower, the first twenty frequencies and corresponding vibration modes, and carries on the contrast analysis, three-dimensional garage in the sensitive frequency obtained under different conditions.
In order to ensure the reliability of stereo garage, according to the national standard of "standard" architectural structure load of provisions of the stereo garage under wind load stability analysis. In stereo garage in different height, according to the basic wind pressure between different surface wind speed and the building, at the same time, considering the relationship between the wind load wind vibration coefficient, and specific height at which the wind load shape coefficient, wind pressure height variation coefficient and basic wind pressure applied standard value, can be given to the construction of surface wind pressure under the conditions of different wind scale applying the method, the method for the innovation of the paper.
At the same time, according to building structure seismic code provisions for seismic performance test, through the design of the stereo garage, using the "Regulations" code for seismic design of building structure in the evaluation of the stereo garage. Seismic calculation using the time-history analysis, spectrum analysis and earthquake, in the process of calculation into larger acceleration EL-CENTRO wave, the better to ensure the safety of structure.
引文
[1]王德利.智能双循环全自动立体车库控制系统.[D].山东大学,2010.10
[2]国家统计局,2011年国民经济和社会发展统计公报.[C].国家统计局,2012.02.29
[3]白玉铭,垂直循环式立体车库设计研究.[D].哈尔滨工程大学,2007.10
[4]李志辉,沈利华.机械立体车库概论.[J].中国电梯,2003.14(3)：44-49
[5]付翠玉,关景泰.立体车库发展的现状与挑战.[J].机械设计与制造.2005.9：156-157
[6]姜丽娜,升降横移式立体车库的抗震性能分析.[D].兰州大学,2010.5
[7]吴涛,李枫.城市公交停车收费定价研究.[J].上海铁道大学学报,1999,1(34)：15-18
[8]郭强.立体车库建在建筑物内部的可行性分析.[J].中国轿厢,2004,1：14-18
[9]任秉海.立体车库的商机.[J].财会会刊.2005.3：27-29
[10]张秀英,丁宇华.解决城市停车问题发展城市停车产业.[J].工程建设与设计,1999.5
[11]中国重型机械工业协会停车设备管理委员会.机械式立体停车库.[M].北京：海洋出版社,2011
[12]周绪红,张敬书.我国城市停车库建设的现状与选型建议.[J].机械设计,2008.5
[13]中国重型机械工业协会停车设备工作委员会.机械式汽车车库建筑构造.[M].北京：中国建筑标准设计院,2008.2
[14]PLC控制立体车库设计-机械课程设计.http://blog.sina.com.cn/s/blog_6800fe0301010epi.html.
[15]廖庆,垂直升降式机械立体停车系统的研究.[D].武汉理工大学.2005.05
[16]李浩.立体车库升降结构控制系统的设计与排队论模型优化分析.[D].武汉理工大学.2005.04
[17]汤伟.升降横移式立体车库结构优化及控制策略分析.[D].合肥工业大学.2008.02
[18]胡清明.立体车库的结构优化与智能控制.[D].华南理工大学.2010.06
[19]宋传增,王玉太,姚树奎.机械式停车场的类型及特点.[J].山东机械.2003.2：12-17
[20]经晓萃.停车经济未到,停车设备先行.[J].中国工业报.2003,03：11-14
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[22]张伟中.智能立体车库设计方案优化及其控制管理系统研究.[D].长安大学.2004.04
[23]段文军.机械式三维立体车库机械结构及控制系统设计.[D].北京工业大学.2009.05
[24]齐风升.我国大中城市住宅小区停车现状及对策研究.[D].山东大学.2007.05
[25]贺玲芳.立体车库车位告知系统[J].西安公路交通大学学报.2004.1：5-7
[26]Miasaki T, Hotta Y, Lee W S, Fujiwara T, Koizumi E, Fukuna ga H, Kawawa T. Constructionand Realization of the Intelligent Meehanic Sterie Park Antomation & Instrumentation.2002.12:20-23
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[51]王磊.基于有限元分析的组合墙出平面偏心受压静力性能研究.[D].贵州大学.2009.05
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