碗扣式模板支撑体系设计与施工监测

发布时间：2017-06-17 05:05

  本文关键词：碗扣式模板支撑体系设计与施工监测，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在过去的几十年里,建筑行业经历了高速发展,随着建筑产业的不断升级,大跨度、超高层以及各种复杂结构型式的建筑逐渐成为新常态,高大模板支撑体系越来越多的运用到施工现场。为了适应工程中快速施工的技术要求,我国先后从国外引进了碗扣式、承插式等各种形式的脚手架,其中碗扣式脚手架在工程中应用比较广泛。但是近年来各地屡有发生过因设计、施工不当等各方面原因引起的模板支撑体系坍塌重大安全事故,大多发生在混凝土浇筑过程。所以需要工程人员特别重视模板支撑体的相关设计以及混凝土浇筑过程整个支架的各个杆件的受力变化状态。本文以合肥市地铁二号线宿州站主体结构为依托工程,采取不同规范对宿州站碗扣式模板支撑体系进行设计验算;在混凝土浇筑过程中,通过现场监测对碗扣式模板支撑体系各个杆件的受力变化进行分析,并根据其规律提出搭设建议;运用MIDAS和ANSYS有限元软件对浇筑过程中整个支架的受力进行静力模拟分析、特征值模拟分析和非线性屈曲分析;得到以下结论:(1)实际监测中立杆整体呈受压状态,同时由于水平杆件以及斜撑的约束作用分担了立杆向下传递的荷载,使得立杆均呈现出上端杆件轴力大于下部杆件。但由于混凝土不均匀浇筑会使局部立杆受拉(2)在实际荷载下各立杆轴力要小于理论设计值。(3)浇筑过程中水平杆受力变化较为复杂,受力状态也很难通过理论确定,上部横杆普遍受拉,而下部横杆受压。(4)监测浇筑过程中的杆件的受力以及变形在合理范围内,说明浇筑过程整个支架安全可靠。(5)有限元静力求解模拟得出各立杆受力状态与实际监测一致;但模拟值比实际监测值较大,这是因为铰接点削弱了横杆对立杆承载力的贡献。对整个支架进行特征值屈曲分析和非线性屈曲分析得到整个支架的刚度薄弱点以及临界荷载。(6)在研究的基础上改进了整个支架的设计,改进后整个支架受力更为合理。
【关键词】：碗扣式脚手架 支架设计 施工监测 有限元分析
【学位授予单位】：安徽建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU755.2
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-15
• 第一章 绪论15-22
• 1.1 概述15
• 1.2 模板支架的发展形式15-16
• 1.3 事故案例及原因16-18
• 1.4 国内外研究现状18-21
• 1.4.1 试验方面相关研究18-19
• 1.4.2 理论方面和模型简化方面相关研究19-21
• 1.5 本文研究的主要内容21-22
• 第二章 碗扣式支架承载力设计理论与实例22-35
• 2.1 碗扣式支架设计理论22-25
• 2.1.1 压杆稳定理论22-23
• 2.1.2 压杆端部约束及计算长度23-24
• 2.1.3 模板支架的整体稳定性分析24-25
• 2.2 不同规范模板支架计算方法25-28
• 2.2.1《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》计算方法25-26
• 2.2.2《建筑施工模板安全技术规范》计算方法26
• 2.2.3 日本规范计算方法26-27
• 2.2.4 欧洲规范计算方法27-28
• 2.2.5 构造因素对支撑体系承载力的影响28
• 2.3 模板支撑体系设计工程实例28-34
• 2.3.1 工程概况28
• 2.3.2 设计依据28-29
• 2.3.3 主梁下模板及支架体系计算29-34
• 2.4 本章总结34-35
• 第三章 地铁站主体结构碗扣式支架现场监测35-52
• 3.1 现场监测的重要性35
• 3.2 地铁车站主体结构支架系统施工过程监测35-44
• 3.2.1 工程概况35-39
• 3.2.2 监测目的39
• 3.2.3 监测内容39
• 3.2.4 监测系统39-40
• 3.2.5 监测仪器的选择40-41
• 3.2.6 监测原理41-42
• 3.2.7 监测点布置42-43
• 3.2.8 数据采集与选取43-44
• 3.3 监测数据分析44-51
• 3.3.1 立杆数据分析44-48
• 3.3.2 水平杆件受力分析48-49
• 3.3.3 搭设建议49-50
• 3.3.4 位移监测数据分析50-51
• 3.4 本章小结51-52
• 第四章 碗扣式支架有限元模拟及分析52-64
• 4.1 MIDAS有限元模拟分析52-55
• 4.1.1 MIDAS模型介绍52-53
• 4.1.2 模拟结果分析53-55
• 4.2 ANSYS有限元模拟分析55-62
• 4.2.1 ANSYS软件以及模型介绍55-57
• 4.2.2 ANSYS静力模拟及分析57-59
• 4.2.3 ANSYS特征值屈曲模拟及分析59
• 4.2.4 ANSYS非线性屈曲模拟及分析59-62
• 4.3 本章小结62-64
• 第五章 设计改进及施工安全隐患分析64-72
• 5.1 设计改进64-67
• 5.1.1 改进方案64-65
• 5.1.2 改进后模型模拟及分析65-67
• 5.2 脚手架工程安全隐患67-70
• 5.2.1 材料方面安全隐患67-68
• 5.2.2 搭设阶段出现的安全问题68-69
• 5.2.3 施工方案编制优化69-70
• 5.3 本章小结70-72
• 第六章 结论与展望72-74
• 6.1 结论72-73
• 6.2 展望73-74
• 参考文献74-77
• 致谢77-78
• 作者简介78

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本文编号：457404