【正文】 故發(fā)生。鋼材的韌性好，鋼結(jié)構(gòu)對動力荷載的適應(yīng)性強(qiáng)，具有良好的吸能能力，抗震性能優(yōu)越。，施工工期短鋼結(jié)構(gòu)一般在專業(yè)工廠制造，易實現(xiàn)機(jī)械化，生產(chǎn)效率和產(chǎn)品精度高，質(zhì)量易于保證，是工程結(jié)構(gòu)中工業(yè)化程度最高的一種結(jié)構(gòu)。構(gòu)件制造完成后，運至施工現(xiàn)場拼裝成結(jié)構(gòu)。拼裝可采用安裝方便的螺栓連接，有時還可在地面拼裝成較大的單元，再進(jìn)行吊裝。施工工期短，可盡快發(fā)揮投資的經(jīng)濟(jì)效益。由于鋼結(jié)構(gòu)具有連接的特性，故易于加固、改建和拆遷。鋼結(jié)構(gòu)采用焊接連接可制成水密性和氣密性較好的常壓和高壓結(jié)構(gòu)、管道等。在沒有腐蝕介質(zhì)的一般環(huán)境中，普通鋼材制成的鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)除銹后再涂仁合格的防銹涂料，銹蝕問題并不嚴(yán)重。山于車庫多在沒有腐蝕介質(zhì)的環(huán)境中，所以對鋼結(jié)構(gòu)本身的維護(hù)費用低。對于平面自走式停車庫的改造，可以根據(jù)實際結(jié)合采用混凝土結(jié)構(gòu)。而新建的車庫，多完全采用鋼結(jié)構(gòu)。在車庫鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中，包括軸心受力構(gòu)件、梁、拉彎和壓彎構(gòu)件的設(shè)計。進(jìn)行軸心受力構(gòu)件設(shè)計時，軸心受拉構(gòu)件應(yīng)滿足強(qiáng)度和剛度要求，軸心受壓構(gòu)件除應(yīng)滿足強(qiáng)度、剛度要求外，還應(yīng)滿足整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定要求。根據(jù)鋼梁的制作方法的不同，可以分為型鋼梁和組合梁兩類。梁的設(shè)計中，梁的剛度和強(qiáng)度對截面設(shè)計起控制作用。因此應(yīng)先進(jìn)行這二者的計算。由于車庫系統(tǒng)對于系統(tǒng)的安全要求特別高，所以還應(yīng)對其整體穩(wěn)定進(jìn)行計算，此外，梁的接點處均應(yīng)采取構(gòu)造措施，以防止其端截面發(fā)生扭轉(zhuǎn)。在進(jìn)行梁的截面設(shè)計時，考慮強(qiáng)度，腹板宜既高又薄:考慮整體穩(wěn)定，翼緣宜既寬又薄，所以在荷載作用下，受壓翼緣與腹板有可能發(fā)生波形屈曲，即梁發(fā)生局部失穩(wěn)。發(fā)生局部失穩(wěn)后，梁的部分區(qū)域退出工作，將使梁的有效截面積減小，強(qiáng)度承載力和整體穩(wěn)定性降低。這是可以采取增大板的厚度或設(shè)置加勁肋等的措施。對于壓變構(gòu)件，應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度、剛度、整體穩(wěn)定性和局部穩(wěn)定性計算。對于拉彎構(gòu)件，一般只需要進(jìn)行強(qiáng)度和剛度計算。立體車庫的自動存取車控制系統(tǒng)包括弱電與強(qiáng)電兩套系統(tǒng)。強(qiáng)電系統(tǒng)包括載車托盤電機(jī)控制線路、控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)接觸器、到位限位及載車板的上下行程限位；弱電系統(tǒng)主要包各種信號的采集、報警與控制輸出；PLC輸出信號給接觸器線圈，以控制接觸器的接通與關(guān)斷。目前控制系統(tǒng)大多為基于PLC、單片機(jī)、現(xiàn)場總線等技術(shù)開發(fā)。 強(qiáng)電系統(tǒng)控制(1) 升降機(jī)平移處理將立體車庫分為若干列，在每列的右邊各裝設(shè)二個行程開關(guān)，其中一個作為列方向的平層信號，另一個為平層到位信號。為保證運行平穩(wěn)，定位準(zhǔn)確，采用交流變頻器進(jìn)行速度控制。(2) 升降裝置的升降處理當(dāng)升降裝置列到位后，轉(zhuǎn)入升降處理，在每層的下部同樣設(shè)置二個行程開關(guān)，分別作為平層信號及平層到位信號。實際安裝時，每一層的每一個車位下面都需要設(shè)置二個這樣的行程開關(guān)，只要將它們分別并聯(lián)起來作為PLC的一個輸入點就可以了。設(shè)置平層信號是為了控制變頻器平穩(wěn)減速，最后準(zhǔn)確定位。啟動時，則可通過變頻器設(shè)置為軟啟動方式實現(xiàn)平穩(wěn)加速。(3) 變頻器調(diào)速處理在平移方向，各列設(shè)置的列平層檢測信號和列平層到位檢測信號之間的行程一致。而在升降方向，各層設(shè)置的層平層檢測信號和層平層到位檢測信號之間的行程一致。在軟件設(shè)計時，將啟動變頻器的各平層檢測信號與相應(yīng)的車位關(guān)聯(lián)。不管是存車還是取車，從原位到各車位總是跟列3……及層3……的相應(yīng)的平層檢測信號有關(guān)，而從各車位退到原位時，跟層0及原位的平層檢測信號有關(guān)。這樣，變頻器的設(shè)置其實只有一種情況，參數(shù)設(shè)定變得簡單。目前在有軌起重設(shè)備的運行中，橫移機(jī)構(gòu)的驅(qū)動方式(驅(qū)動輪的布置)通常有：對面驅(qū)動，主要用于橋架型起重機(jī)中。在這種情況下，它能保證驅(qū)動輪輪壓之和隨取物裝置位置變化而基本保持不變。單邊驅(qū)動，主要用于跨度較小或輪壓相對軌道方向不對稱的起重機(jī)。對角驅(qū)動，主要用于中小型的臂架型起重機(jī)。當(dāng)軌道鋪設(shè)平整時、它能基本上保證驅(qū)動輪輪壓之和不隨臂架位置的變化而變化。四角驅(qū)動，用于大中型的管架型和轎架型起重機(jī)。它能保證驅(qū)動輪輪壓之和不變。一角驅(qū)動，主要用于小跨度輕型起重設(shè)備中。 弱電控制系統(tǒng)系統(tǒng)輸出控制信號包括控制電機(jī)運行方向信號，控制電機(jī)運行信號，控制電磁鐵、失電信號，控制燈光報警信號，控制車庫照明信號；以及車位狀態(tài)檢測、位置傳感器等信號。在操作面板上對應(yīng)各存車位設(shè)置車位號，同時設(shè)置4個功能鍵，分別為“存車”、“取車”、“復(fù)位”及 “緊急停車”?！皬?fù)位”鍵的作用是：當(dāng)按錯車位號后，可用該鍵使動作復(fù)原。而“緊急停車”鍵作用是：當(dāng)出現(xiàn)緊急情況時能緊急制動停車裝置，避免現(xiàn)出意外。存車時，車入庫，該車位鍵亮紅燈。取走該車，按該車位鍵紅燈滅，同時顯示綠燈(由背景燈提供)。車位滿，車位紅燈全亮。車位空綠燈亮。為節(jié)省PLC的輸出點，燈的控制直接和車位鍵、“存車”、“取車”鍵以及車位有車或空位檢測信號聯(lián)動，由外電路控制。同時在操作面板上應(yīng)有一定的警示牌，也可設(shè)置聲音提示。在立體車庫中主要設(shè)置車長、車寬、車高檢測，鋼絲繩或鏈條出現(xiàn)異常及緊急情況報警、機(jī)器停車并自鎖，以防止出現(xiàn)意外。平移、升降以及車的進(jìn)退連鎖保護(hù)。配有消防滅火裝置，可進(jìn)行自動報警，自動滅火。同時還有停車系統(tǒng)的6個方向(前后、左右、上下)的限位保護(hù)。 自動控制系統(tǒng)控制器的選擇(1) 采用PLC作控制器設(shè)計 時 有 兩 種 控制器可選用:可編程序邏輯控制器(PLC)和單片機(jī)。PLC最早出現(xiàn)于1969年，是繼電器控制的概念和設(shè)計思想、所以可以認(rèn)為HC內(nèi)部操作是許多內(nèi)部繼電器的操作，只是與傳統(tǒng)繼電器控制相比，它具有更高的可北性及靈活性。二十年來，PLC得到了迅速的發(fā)展。作為一種專用的計算機(jī)系統(tǒng)，:和其他系統(tǒng)相比，PC有以下特點:(a) 一般 P LC 機(jī)允許輸入信號閥值比通常的徽機(jī)大得多。它與外部電路均經(jīng)過光電隔離，具有很強(qiáng)的抗干擾能力。如一般PLC機(jī)能承受峰值1000V,脈寬1181。s的矩形脈沖的尖峰干擾，并有多種保護(hù)功能。 PLC硬件結(jié)構(gòu)框圖(b) 編程簡單，使用方便目前 P LC 普遍采用繼電器控制形式的“梯形圖”編程方式，極易為電器自控的技術(shù)人員所接受。(c) 維護(hù)檢修方便PL C產(chǎn) 品 具有完善的監(jiān)視診斷功能，如有醒目的工作狀態(tài)、通訊狀態(tài)、FO狀態(tài)和異常狀態(tài)顯示。各個控制環(huán)節(jié)可以用故障代碼表示。這樣可以大大降低故障的平均修復(fù)時間。有的PLC采用智能型PO模塊后，還可以把外部故障判斷和檢測功能從CPU中分開，從而提高了外部故障檢測功能。 立體車庫PLC控制系統(tǒng)回路PLC根據(jù)操作人員發(fā)出的指令(按鈕)及當(dāng)前車庫的狀態(tài)(行程開關(guān))，決定車庫的動作(繼電器線圈通電與斷電)和信號的顯示(指示燈亮與滅)，實現(xiàn)車庫的自動運轉(zhuǎn)。在上述動作過程中，PLC發(fā)出控制信號，通過變頻調(diào)速器實現(xiàn)電機(jī)的高速或低速轉(zhuǎn)動。（2） 采用單片機(jī)做控制器由上述可知，PLC機(jī)實際上也是一種計算機(jī)。從微機(jī)應(yīng)用范圍來說，PLC機(jī)是專用機(jī)，微機(jī)是通用機(jī)，廠商根據(jù)控制要求并應(yīng)用微機(jī)技術(shù)已對它作過一番精心的改造，而微機(jī)又可做成某一控制設(shè)備的專用機(jī)。單片機(jī)是隨著近代超大規(guī)模集成電路的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，功能更多，控制更靈活，應(yīng)用范圍更廣。利用單片機(jī)控制立體車庫具有成本低、通用性強(qiáng)、靈活性大及易于實現(xiàn)復(fù)雜控制等優(yōu)點。八位單片機(jī)的功能已足以完成控制系統(tǒng)的一系列邏輯判斷。 單片機(jī)控制的原理框圖（3） 控制方案的比較與選擇PLC機(jī)和單片機(jī)作為機(jī)電一體化設(shè)備的兩種重要的控制裝置，各有優(yōu)缺點，本控制系統(tǒng)設(shè)計時，對兩種控制器方案進(jìn)行了研究，比較如下:PLC是為進(jìn)行邏輯控制而研制的。當(dāng)然，隨著PLC的發(fā)展，其應(yīng)用已不再局限于邏輯控制。PLC的使用對象是工廠的電器設(shè)計者和一般不太熟悉計算機(jī)的電器設(shè)計人員。因此，其設(shè)計思想和編程語言均參照繼電器的概念和設(shè)計思想而成，很適合邏輯控制，并容易為一般電器設(shè)計人員掌握和使用。特別是PC的梯形圖編程語言，即使對計算機(jī)毫無概念的人也可以應(yīng)用。正因為如此，也就PC系統(tǒng)本身設(shè)計時，沒有給使用者留有二次開發(fā)的余地。這里所指的二次開發(fā)是指利用PC的系統(tǒng)資源進(jìn)行模塊機(jī)新的功能單元的設(shè)計。PLC主要是利用邏輯運算以實現(xiàn)各種開關(guān)的控制。不同型號PLC機(jī)的價格不同，而且價格隨IO點數(shù)增多而提高。如有模擬t輸入輸出，則需要另配模擬盤接口模塊。單片機(jī)是計算機(jī)技術(shù)，特別是微型機(jī)技術(shù)與半導(dǎo)體集成電路工藝發(fā)展的結(jié)晶。它在一塊芯片上集成了一臺微型計算機(jī)的主要部分，單片機(jī)成本低，集成度高，可靈活地組成各種智能控制裝置。它能針對性地設(shè)計成專家系統(tǒng)，解決從簡單到復(fù)雜的各種任務(wù)，實現(xiàn)最佳的性能價格比?？梢院敛豢鋸埖卣f，凡是采用各種模擬電路、數(shù)字脈沖電路及邏輯控制電路來實現(xiàn)測控的裝置，均可用單片機(jī)來代替。而且從芯片的設(shè)計制造開始，就考慮了對工業(yè)環(huán)境的適應(yīng)性，因而抗干擾性強(qiáng)、溫度范圍寬。采用單片機(jī)可實現(xiàn)各種復(fù)雜的控制要求，方便地增加或改變控制功能，控制更靈活，二次開發(fā)性能極佳。根據(jù)國家制定的停車設(shè)備相關(guān)安全防護(hù)相關(guān)法規(guī)，升降橫移類機(jī)械式停車設(shè)備一般裝有以下一些安全防護(hù)裝置：(1) 緊急停止開關(guān)當(dāng)鋼絲繩或鏈條出現(xiàn)異常及緊急情況時，通過緊急停止開關(guān)對設(shè)備實現(xiàn)鎖止，以防出現(xiàn)意外，切實確保人員、車輛以及設(shè)備不受損害或?qū)p失降到最低限。(2) 相關(guān)檢測裝置在立體車庫中主要對車長、車寬、車高檢測，對車輛是否停到位、人員是否離開危險區(qū)以及車輛是否完全離開設(shè)備等進(jìn)行檢測。檢測裝置將信號傳給控制單元，并由控制單元做出狀態(tài)判斷，以發(fā)出警告或進(jìn)行下步操作。(3) 消防裝置存放在車庫的車輛比較集中，一旦發(fā)生火災(zāi)將造成嚴(yán)重的損失。為避免造成大的損失，除了嚴(yán)防事故發(fā)生外，還得有相關(guān)的消防措施。二氧化碳滅火劑化學(xué)穩(wěn)定性好、耐儲存、腐蝕性小、不導(dǎo)電、毒性低，且蒸發(fā)后不留痕跡，故在機(jī)械式立體車庫中作為消防設(shè)施應(yīng)用頗多。在每個車位安裝感溫和感煙探測器，并鋪設(shè)二氧化碳管道和噴嘴，對車位狀況作實時監(jiān)測并對緊急情況處理。 設(shè)計分析平臺 三維建模 建立車庫的三維模型，為運動仿真與有限元分析奠定基礎(chǔ)。 （1）車庫的三維建?？赏ㄟ^pro/e軟件對零件裝配來實現(xiàn)。 （2）設(shè)計研究虛擬現(xiàn)實技術(shù)在立體車庫方案中的應(yīng)用。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是計算機(jī)模擬的三維現(xiàn)實環(huán)境技術(shù)，在虛擬現(xiàn)實環(huán)境中，人們可以身臨其境，對系統(tǒng)中的對象進(jìn)行實時操作和交互操作。虛擬現(xiàn)實技術(shù)和多媒體技術(shù)的區(qū)別主要表現(xiàn)在多媒體技術(shù)是在屏幕上順序地展現(xiàn)一系列二維圖像，而虛擬現(xiàn)實技術(shù)是用長、寬和深度，并從各個方位來顯示三維圖像。多媒體系統(tǒng)的顯示設(shè)備是計算機(jī)的基本交互設(shè)備(如：鍵盤、鼠標(biāo)等)及顯示器和音箱等。虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的顯示設(shè)備則需要圖形加速卡、三維鼠標(biāo)、眼鏡、頭盔和數(shù)據(jù)手套等。構(gòu)建一個虛擬系統(tǒng)的基本手段和目標(biāo)就是利用并集成高性能的計算機(jī)軟硬件及各類先進(jìn)的傳感器，去刨建一個參與者處于一個具有身臨其境的沉浸感、具有完善的交互作用能力、能幫助和啟發(fā)構(gòu)思的信息環(huán)境。 系統(tǒng)運動仿真 為了保證系統(tǒng)的安全性與可靠性，對系統(tǒng)進(jìn)行運動仿真。 我們可以通過相應(yīng)的運動仿真清楚的了解立體車庫是如何運作的 系統(tǒng)有限元分析 為了保證系統(tǒng)的可靠性，對車庫剛體結(jié)構(gòu)的動力學(xué)和靜力學(xué)進(jìn)行分析，因此我們可以采用有限元分析，并進(jìn)行疲勞試驗?zāi)M。下面我們對有限元軟件和有限元方法過程進(jìn)行分析。 ANSYS有限元分析軟件簡介ANSYS軟件是大型通用有限元分析軟件。有限元法是一種采用電子計算機(jī)求解結(jié)構(gòu)靜、動態(tài)力學(xué)特性等問題的數(shù)值解法。由于有限元具有精度高、適應(yīng)性強(qiáng)以及計算格式規(guī)范統(tǒng)一等特點。故在短短50多年間己廣泛應(yīng)用于機(jī)械、宇航航空、汽車、船舶、土木、核工程及海洋工程等許多領(lǐng)域。己成為現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計中的一種重要工具。特別是隨著電子計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和軟、硬件環(huán)境的不斷完善以及高檔計算機(jī)和計算機(jī)工作站的逐步普及，為ANSYS的推廣創(chuàng)造了更為良好的條件，并展示出更為廣闊的工程應(yīng)用前景。ANSYS軟件是融結(jié)構(gòu)、熱、流體、電磁、聲學(xué)于一體的大型CAE通用有限元分析軟件，可廣泛于核工業(yè)、鐵道、石油化工、航空航天、機(jī)械制造、能源、汽車交通等一般工業(yè)及科學(xué)研究。該軟件可在在多數(shù)計算機(jī)及操作系統(tǒng)中運行，它開發(fā)了第一個集成的計算流體動力學(xué)功能。該軟件還提供了一個不斷改進(jìn)的功能清單，具體包括:結(jié)構(gòu)高度非線性分析、電磁分析、計算流體動力分析、設(shè)計優(yōu)化。接觸分析、自適應(yīng)網(wǎng)格劃分、大應(yīng)變/有限轉(zhuǎn)動功能以及利用ANSYS參數(shù)設(shè)計語言(APDL)的擴(kuò)展宏命令功能?；贛otif的菜單系統(tǒng)使用戶能夠通過對話框、下拉菜單和子菜單進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入和功能選擇，為用戶使用ANSYS提供“導(dǎo)航”。I. ANSYS軟件的組成ANSYS有限元軟件主要包括三個部分:前處理模塊、分析計算模塊和后處理模塊。ANSYS為用戶提供了一個強(qiáng)大的實體建模和多種自動網(wǎng)格劃分工具，自動進(jìn)行單元形態(tài)、求解精度檢查及修正，用戶可以方便地構(gòu)造有限元模型，軟件提供了100種以上的單元類型，用來模擬工程中的各種結(jié)構(gòu)和材料。包括結(jié)構(gòu)分析(線性分析、非線性分析和高度非線性分析)、流體動力學(xué)分析、電磁場分析、聲場分析、壓電分析以及多物理場的禍合分析，可模擬多物理介質(zhì)的相互作用，具有靈敏度分析及優(yōu)化分析能力。3. 后處理模塊可將計算結(jié)果以彩色等值線顯示、梯度顯示、矢量顯示、粒子流跡顯示、立體切片顯示、透明及半透明顯示等圖像方式顯示出來，也可將計算結(jié)果以圖表、曲線形式顯示或輸出。II. ANSYS有限元軟件的基本功能及特點ANSYS有限元軟件的基本功能:用來求解穩(wěn)態(tài)外載荷引起的系統(tǒng)或部件的位移、應(yīng)變、應(yīng)力和力。靜力分析很適合求解慣性和阻尼對結(jié)構(gòu)的影響并不顯著的問題，如確定結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力集中現(xiàn)象。ANSYS程序中的靜力分析不僅可以進(jìn)行線性分析，而且可以進(jìn)行非線性分析 ，如塑性、蠕變、膨脹、大變形、大應(yīng)變及接觸分析.結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析用來求解隨時間變化的載荷對結(jié)構(gòu)或部件的影響。與靜力分析不同，動力分析主要考慮隨時間變化的力載荷以及它對阻尼和慣性的影響。ANSYS可進(jìn)行的結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析類型包括:瞬態(tài)動力學(xué)分析、模態(tài)分析、諧波響應(yīng)分析及隨機(jī)振動響應(yīng)分析。，利用ANSYS還可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)非線性分析、運動學(xué)分析、熱分析等。ANSYS有限元軟件的特點::