1. 研究目的与意义（文献综述）

近些年来，伴随我国经济快速发展，人们生活水平的提高，越来越多的家庭都有自己的小轿车，这也让我国在近几年来成为世界上汽车保有量最大的国家。据有关数据显示，我国汽车的平均增长的速度在10%左右^[1]，而我国城市机动车保有量与停车位比例仅为5:1^[2]，按国际标准，城市车位和车辆的合适比例应该为1.2：1^[3]，所以当前我国各个城市存在一个很普遍而严峻的现实问题：停车难。因为城市发展的原因和早期人们对汽车发展认识的不足，我国当前的城市规划中主要的停车场形式大多数是地下停车库、路边设停车线和地面停车场，这些传统的停车方式有个明显的缺陷就是占地面积相当大，由此造成空间资源的浪费。并且由于当前汽车保有量的猛增，这种传统形式的停车场明显不够用，这在某种程度上也加重了城市的拥堵。于是，立体车壳应运而生。城市立体车库因其智能化、土地及空间利用率高和操作简单灵活等优势迅速成为缓解当前城市里停车难问题的首要途径^[4]。

完整意义上的立体车库产于上世纪五十年代的日本，日本是个岛国，土地资源更为宝贵，在经历四五十的发展，日本的立体车库发展比较成熟，应用也是最广泛的^[5-7]。然后就是欧洲的一些国家，像德国、英国、意大利等欧洲国家其本身重工业比较先进，在立体车库的设备研制开发以及应用方面发展也是比较早的，也产生了一些有名的立体车库企业，像德国的palsi和意大利的sotefin等^[8]，他们在立体车库技术发展较为成熟之后便开始向亚洲出口，最开始的是韩国和台湾省。

相较于国外，我们国家的立体车库的起步比较晚，但好在借鉴国外的实例经验发展迅速。我国立体车库的研发工作从上世纪80年代开始，在90年代以后开始引入国外先进技术使立体车库在我国一线城市逐步有了市场。经过20多年的发展，到目前，我国停车设备的生产已经形成了一定的规模和市场^[9]。尽管如此，我国城市立体车库的市场上利用率并没有达到预期效果，大多数城市的立体车库的投资和回报并不成比例，这使得很多立体车库都处于闲置状态。造成这种现象的原因有许多，其中首要问题就是安全性问题，很多市民都会认为这种钢结构车库不太安全，也不太方便，停车和取车都需要花费比较多的时间，不如直接停在地面上来得方便；再者，城市立体车库的建立位置一般较地面停车场比较隐蔽，一般都会建设在建筑物后面，不易引起驾驶人的注意；还有一个比较现实的问题，有些人会认为立体车库是一种新兴的高科技产品，它的造价高必然导致其停车费用高，所以一般人也不愿意停进立体车库^[10]。另外，国内的停车设备制造许可准入度还是比较低，停车设备行业无序扩张，导致国内立体车库的安全性受到巨大挑战，企业追求高效生产，忽略了安全问题，使得近年来安全事故频发，也带来巨大损失。这些都在一定程度上限制了城市立体车库的发展。

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究基本内容：

（1）立体停车库结构设计与有限元建模

由立体车库的结构类型，选用CATIA等三维软件初步设计出所立体车库的结构图，利用CATIA中的模型与Hyperworks结合， 并且在Hyperworks中建立各个工序的有限元模型，进行模拟分析。

（2）立体停车库多工况受力与安全性分析

在不同静力学工况下受力分析，由分析结果对容易发生破坏的部位进行数值模拟和优化，并对于该阶段出现的各种问题加以解决。

（3）立体停车库结构轻量化优化

根据对零件的数值模拟来探究每个工艺参数对于立体车库受力与安全性的影响，与此同时对该零件的结构轻量化提出初步方案，并由此确定各工艺参数。使得其最终的结果基本上能够真实对立体车库结构轻量化，实现对立体车库结构轻量化优化。

2.2研究目标：

本文拟在对立体车库的三维模型进行结构特征和材料性能分析，并对车库主体钢结构进行有限元建模，进行不同静力学工况分析，并且分别考虑风载荷和地震载荷对车库结构的影响进行防风、抗震分析，在此基础上进行结构优化，使其力学性能满足要求，并尽量减轻质量以实现轻量化。

2.3技术路线：

（1）根据已知的技术指标作为参考依据，初选方案；

（2）根据初选方案建立仿真模型，进行Hyperworks软件分析；

（3）参考相关资料进行仿真计算，对数据进行分析，校验数据准确性；

（4）对于分析的出的问题优化后导入软件再次进行模拟；

（5）实现基本设计优化。

3. 研究计划与安排

2（8 学期第1周） 方案构思、文献检索、完成开题报告

3～4（8学期第2-3周） 外文翻译、资料再收集

5～7（8学期第4-6周） 设计计算、草图绘制

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 时光. 地下机械式停车库设计研究[d].郑州：郑州大学,2014.

[2] m.javedhyder,m. asif. optimization of location and size of opening in a pressurevessel cylinder using ansys .engineering failure analysis, 2008,15(2):1-19.

[3] 巴兴强,邓红星,何永明. 智能化立体车库钢结构骨架的分析与优化[j]. 森林工程，2007,23(3):16-18.