集装箱房力学性能研究

发布于：2023-04-27 14:05:08阅读：

摘要：箱房造型优美、安装方便、保温隔热性能良好，具有很广的应用前景。优美的乡间别墅、视野开阔的海边小屋、机械文艺的办公场所，这些优美的建筑物正在不断的刷新我们的眼界。本人有幸参与到了集装厢房的研究和开发当中，闲暇之余，使用有限元软件ABAQUS对集装箱房进行了有限元分析。本文主要进行了集装箱房的模态分析、静力分析和刚度分析，得到了一些基本的结论，可供同行参考。后期还会对集装箱房进行深入的研究。

0.前言

集装箱建筑作为预制化程度较高的一种建筑类型，具有结构形式新颖、施工周期短、经济性好的特点，在国内外得到了较快的发展，我国也颁布了相应的行业标准 CECS 334 ∶2013《集装箱模块化组合房屋技术规程》。

集装箱建筑在使用过程中存在连接节点、刚度及稳定性方面的问题，为此哈尔滨工业大学、同济大学、天津大学、广州大学等研究机构对集装箱建筑的基本力学性能和抗侧刚度等方面进行了系统的研究。

1.有限元模型

1.1单元与网格

由于厢房主要由梁柱和压型钢板组成，其截面厚度均较薄，所以只能选用壳单元来进行计算，梁柱的网格大小为100mm，板的网格大小为100mm。

1.1.结构的网格图

集装箱房力学性能研究

1.2有限元模型

使用ABAQUS软件建立的精细的有限元模型如图1.2所示。

集装箱房力学性能研究

1.2.集装箱房三维有限元模型

1.3建模建议

在建模初期，首先使用CAD三维实体建模，然后将模型的文件导入到ABAQUS中，在计算初期，由于结构板的厚度很薄所以，网格划分一直有问题。分析之后，个人认为是单元选择不当以及板件截面太小造成的。因此在建模初期一定要根据构件的受力形式来选择单元，然后根据单元的性质来划分网格，而且需要在受力较大或者开洞的地方加密网格。

2.模态分析

建立集装箱房的三维有限元模型之后，首先需要查看其模态分析结果，看其自振周期和振型是否合理。模态分析采用的方法是lanczos法。

2.1基本周期

将集装箱房的前六阶自振周期汇总在表2.1中。

表2.1 集装箱房自振周期汇总