大型临时钢平台结构分析与施工技术研究

发布时间：2017-08-27 03:16

  本文关键词：大型临时钢平台结构分析与施工技术研究

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【摘要】：随着建筑技术的不断进步,钢结构凭借其优良的性能在建筑施工中的应用越来越广泛。在超高层建筑钢结构施工时设置后置钢结构工作平台作为吊装施工平台,以供吊装构件的堆放和吊装机械的行走,可以提高施工效率,又能避免吊装构件对原有结构楼面板造成破坏。作为建筑施工中的临时结构,其工作状态区别于永久性的结构,研究钢平台的连接构造、承载能力以及整体稳定性,对于保证钢平台的可靠受力和安全正常工作具有重要意义,同时,也为超高层建筑施工中重型堆场设计和底层外框钢结构吊装时的吊车行走区域加固提出了一种新的思路。本文结合重庆瑞安“嘉陵帆影”超高层建筑工程实例,对大型临时钢平台的构造、布置和结构性能进行分析和研究,确保施工过程中的结构受力和结构变形都符合设计要求,主要研究内容和工作如下:(1)阐述钢结构工作平台在不同领域的应用情况,重点结合钢平台的结构特点分析其在建筑施工时的应用研究现状。(2)结合现场实际施工情况,分别研究钢平台的布置和楼层加固支撑的布置,分析平台不同组成构件和楼层圆管支撑柱的材料性质和连接构造,最终确定钢平台的结构形式。(3)利用MIDAS有限元分析软件,分析钢平台在不同工况下的结构受力与变形,验算其强度和刚度,以及钢平台结构对混凝土结构支座与基础承载能力的影响,并利用特征值屈曲理论分析了钢平台的整体稳定性和圆管支撑柱的稳定性,以探讨平台的使用性能。(4)深入研究钢平台的安装施工方法,通过查阅现有资料,结合工程实践经验,研究钢平台组成构件的加工制作、总体安装思路和方案、大跨箱型梁的分段方案、圆管支撑柱的安装方案、钢平台安装顺序以及现场构件组装的连接工艺,详细分析了钢平台的安装施工方法和施工步骤。本文主要依据实际工程的施工条件和现场环境,提出了利用现有结构和楼层加固相结合的布置方式设置用于履带吊行走工作的钢平台结构体系,并系统性地研究了此大型临时钢平台的主要连接构造,运用结构有限元软件模拟分析了钢平台施工使用阶段的受力与变形,研究成果可为类似工程提供借鉴。
【关键词】：钢平台 构造 结构分析 稳定性 施工技术
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU974;TU731.2
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-12
• 主要符号12-13
• 1 绪论13-23
• 1.1 引言13
• 1.2 钢结构工作平台的应用及研究现状13-20
• 1.2.1 钢结构工作平台的特点13-15
• 1.2.2 钢结构工作平台的应用15-18
• 1.2.3 建筑施工钢平台的研究现状18-20
• 1.3 课题背景及研究的目的和意义20-22
• 1.3.1 工程背景20-21
• 1.3.2 课题研究目的及意义21-22
• 1.4 本文主要的研究内容和研究方法22-23
• 2 大型临时钢平台的材料与构造23-37
• 2.1 材料性质及选用23-25
• 2.1.1 钢结构主材的选用23-24
• 2.1.2 连接材料的选用24-25
• 2.2 构件形式25-28
• 2.2.1 平台钢柱的形式25
• 2.2.2 平台钢梁的形式25-27
• 2.2.3 平台铺板的形式27-28
• 2.3 构件的连接方式与连接构造28-35
• 2.3.1 钢结构的连接方式28-30
• 2.3.2 钢短柱与混凝土支座的连接30-31
• 2.3.3 平台主梁与钢短柱的连接31-33
• 2.3.4 平台次梁与主梁的连接33-34
• 2.3.5 平台铺板与钢梁的连接34-35
• 2.4 本章小结35-37
• 3 大型临时钢平台的布置37-45
• 3.1 钢平台的平面布置37-38
• 3.1.1 平台布置的原则37
• 3.1.2 平台布置方案37-38
• 3.1.3 布置方案特点38
• 3.2 平台构件的布置38-41
• 3.3 圆管支撑的布置41-43
• 3.3.1 圆管支撑的布置方案41-42
• 3.3.2 圆管支撑的连接加固42-43
• 3.4 本章小结43-45
• 4 基于MIDAS/GEN的钢平台结构分析45-73
• 4.1 荷载45-49
• 4.1.1 荷载统计45
• 4.1.2 履带吊行走荷载计算45-49
• 4.2 工况分析与模型49-50
• 4.2.1 工况分析49
• 4.2.2 边界条件49
• 4.2.3 计算模型49-50
• 4.3 不同工况下钢平台的受力分析50-64
• 4.3.1 非吊装工况下钢平台的受力分析50-51
• 4.3.2 吊装工况下钢平台的受力分析51-60
• 4.3.3 钢平台支座承载能力分析60-63
• 4.3.4 圆管柱作用下筏板抗冲剪分析63-64
• 4.4 钢平台整体稳定性分析64-72
• 4.4.1 钢结构失稳的类型64-66
• 4.4.2 结构稳定问题的计算方法66-67
• 4.4.3 特征值屈曲分析原理67-68
• 4.4.4 钢平台的屈曲分析68-69
• 4.4.5 圆管支撑的稳定性分析69-72
• 4.5 本章小结72-73
• 5“嘉陵帆影”超高层建筑大型临时钢平台施工73-93
• 5.1 施工阶段总平面布置73
• 5.2 钢构件的加工制作73-81
• 5.2.1 焊接H型钢梁加工制作74-76
• 5.2.2 箱型钢梁加工制作76-78
• 5.2.3 圆管型构件加工制作78-81
• 5.3 钢平台安装施工81-91
• 5.3.1 测量定位81-82
• 5.3.2 圆管支撑柱安装82-83
• 5.3.3 汽车吊选型83
• 5.3.4 箱型钢梁分段83-84
• 5.3.5 平台梁柱安装84-87
• 5.3.6 平台钢板安装87
• 5.3.7 现场连接施工87-91
• 5.4 本章小结91-93
• 6 结论与展望93-95
• 6.1 结论93-94
• 6.2 本文主要创新点94
• 6.3 下一步工作的展望94-95
• 致谢95-97
• 参考文献97-98

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本文编号：744108