导座式升降脚手架爬升过程中动力响应分析研究

发布时间：2017-09-30 12:33

  本文关键词：导座式升降脚手架爬升过程中动力响应分析研究

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【摘要】：随着高层建筑的发展,各类新型脚手架不断涌现,目前较为常见的有落地式脚手架、型钢悬挑式脚手架、落地式脚手架与型钢组合脚手架及附着式升降脚手架等。附着式升降脚手架在高层建筑施工中有着极为广泛的应用前景,该架体的安全性受到爬升或下降过程中一些因素的影响,其中风荷载是较大的影响因素之一,本文主要分析该架体在爬升过程中风荷载对其安全性的影响。附着式升降脚手架以其突出的经济性、适用性得到广泛的运用,然而此类脚手架的技术要求程度远远高于其他类型的脚手架,特别是其对安全性能的要求,脚手架靠附墙支承来承载其所有恒荷载和活荷载,承受荷载大,一旦某个构件失稳,就会导致整个结构倒塌。本文主要是从“安全第一”的思想出发,分析了现代建筑施工脚手架技术的现状与发展方向,从安全可靠、操作方便及技术经济方面的视角进行了分析研究。其中,附着式升降脚手架代表着这一发展方向的新型脚手架体系。通过对脚手架结构构造与技术分析,总结了附着式升降脚手架产生的技术基础;通过对附着式升降脚手架中的一种型号为导座式升降脚手架的构造及其爬升原理分析得到风荷载是影响该架体安全的重要因素之一;通过对脚手架在爬升过程中的动力响应进行了分析研究,验算架体在施工工况与爬升工况下的附着支座的承载力验算;通过工程有限元软件ANSYS对架体在风荷载控制组合下进行数值模拟分析,主要的工作是确定不同荷载控制组合及架体跨度大小对架体的影响,确定不同工况验算的架体最大应力与最大位移,找出架体的薄弱点,并提出相应的措施以加强架体的整体稳定及安全。本文从安全性角度考虑架体的影响因素,找出影响安全的原因并提出响应处理措施,以进一步提高架体的安全性,为后期的施工应用提供一定的参考,减少事故的发生。
【关键词】：高层建筑 脚手架 风荷载 数值模拟分析
【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】：TU731.2;TU311.3
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-15
• 第一章 绪论15-21
• 1.1 脚手架的沿革15-16
• 1.1.1 我国脚手架技术的起源15
• 1.1.2 脚手架技术在我国的发展15-16
• 1.2 附着式升降脚手架的特点16-17
• 1.3 脚手架的国内外研究现状17-18
• 1.3.1 国内研究现状17-18
• 1.3.2 国外研究现状18
• 1.4 脚手架安全事故状况18-19
• 1.5 研究的意义、内容与目的19-20
• 1.5.1 研究的意义19-20
• 1.5.2 课题研究的内容与目的20
• 1.6 本章小结20-21
• 第二章 外脚手架在高层建筑施工方案的选择研究21-25
• 2.1 常见的外脚手架21-23
• 2.1.1 全封闭式脚手架21
• 2.1.2 封闭操作层脚手架21-23
• 2.2 技术经济分析23-24
• 2.2.1 技术分析23
• 2.2.2 经济分析23-24
• 2.3 本章小结24-25
• 第三章 导座式升降脚手架的技术研究25-44
• 3.1 导座式升降脚手架的产生及发展趋势25-26
• 3.1.1 导座式升降脚手架的产生25
• 3.1.2 导座式升降脚手架的发展趋势25-26
• 3.2 导座式升降脚手架的基本构造26-28
• 3.2.1 导轨主框架26-27
• 3.2.2 水平支承框架27
• 3.2.3 固定导向座27
• 3.2.4 提升装置27
• 3.2.5 爬架的爬升过程27-28
• 3.3 施工要点及注意事项28-33
• 3.3.1 搭设要求28-30
• 3.3.2 加工要求30
• 3.3.3 安装、使用和拆卸30-33
• 3.4 目前爬架技术存在的问题要点33
• 3.5 有关升降脚手架的一般规定33-43
• 3.5.1 脚手架设计的一般计算33-39
• 3.5.2 脚手架设计计算的统一规定39-43
• 3.6 本章小结43-44
• 第四章 爬架在爬升过程中动力响应的数值模拟分析44-61
• 4.1 工程概况44
• 4.2 有限单元法和ANSYS介绍44-45
• 4.2.1 有限单元法的基本思想44-45
• 4.2.2 有限单元法基本分析步骤45
• 4.2.3 ANSYS的主要功能45
• 4.3 ANSYS中的结构动力学分析45-50
• 4.4 中建四局商业办公楼项目爬架数值模拟分析50-60
• 4.4.1 模型的建立51-52
• 4.4.2 跨度为6m的爬架在恒荷载控制组合与风荷载控制组合的位移对比52-53
• 4.4.3 6m与9m跨度的爬架在风荷载控制组合作用下的位移与弯曲应力对比53-54
• 4.4.4 跨度为6m的爬架有初始缺陷与无初始缺陷的位移及应力对比54-56
• 4.4.5 风荷载动力时程计算56-60
• 4.5 本章小结60-61
• 第五章 导座式升降脚手架在工程中的应用61-76
• 5.1 整体脚手架的搭设61-68
• 5.1.1 准备工作61
• 5.1.2 桁架的搭设61-62
• 5.1.3 整体脚手架上部架体的搭设62-67
• 5.1.4 脚手架的拆除67-68
• 5.2 施工方案68-69
• 5.3 导座式升降脚手架的安全验算69-75
• 5.3.1 爬架的风荷载计算70-71
• 5.3.2 爬架的安全验算71-75
• 5.4 本章小结75-76
• 第六章 结论与展望76-78
• 6.1 结论76-77
• 6.2 展望77-78
• 参考文献78-81
• 致谢81-82
• 作者简介及读研期间主要科研成果82

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本文编号：948254