大型仓储货架在现代物流领域有着广泛的应用。随着国内仓储市场的迅速发展,货架设计及使用中的安全问题日渐突出。梁柱组合和底座组合对货架的安全性具有十分重要的影响,结构上具有半刚性的力学特征,即非线性和刚度离散性特点。目前我国货架的设计大多依靠经验进行,对货架重要联接结构的实际力学性能缺乏科学全面地评估。在实际工作中,由于其结构特征及类型的多样性,半刚性结构的理论分析还比较困难,国内外规范均建议采用试验法来确定其刚度值。因此,研究货架半刚性结构力学性能测试方法,并开发相应的试验装置,全面、准确、高效地分析其各项力学性能,对提高货架设计的安全性、稳定性以及结构优化具有重要意义。本文的主要研究工作包括:(1)根据欧洲货架设计规范,研究了货架半刚性结构测试方法,并自主研制了力学性能测试装置,进行了相关力学试验,计算出了不同型号货架的M-θ曲线和刚度值。(2)运用虚拟仪器技术、DAQ技术,开发了半刚性结构力学性能分析软件,实现了试验过程中的数据采集、信号预处理、存储及计算功能,可对货架半刚性结构力学性能进行综合性分析。(3)运用有限元分析法对底座组合进行建模及试验仿真,将得到的M-θ曲线及刚度值与试验结果进行对比,结果表明曲线趋势基本吻合,刚度值误差不超过12.8%。(4)以底座组合仿真建模为基础,完成了对底座组合立柱的宽度、开口尺寸和壁厚的优化设计,得出了合理的尺寸组合,在材料用量不变情况下,刚度值提高了 9.68%。(5)研究了可靠性模型和故障树模型在货架系统中的应用,对货架系统存在的失效模式进行了分析,计算出了各种关键构件失效的风险顺序数,定量地评估了其严重度,为货架可靠性设计制造提供了依据。