铝合金模板静力试验、数值模拟及优化设计研究

发布时间：2020-04-24 19:09

【摘要】：在我国房屋建筑中,模板工程在整个混凝土结构工程中占十分重要的比重。随着社会发展,建筑行业在施工技术和材料上都有所创新,促使建筑所用的模板也要有所突破与创新。铝合金模板因为其独特的优势克服了传统木模板与钢模板的不足,但在我国铝合金模板的技术尚不成熟,其力学性能及重复利用率不为人们所熟知,相应的设计施工规范也不成熟。因此,对铝合金模板的力学性能及优化研究成为重点与难点,受到业内人士的普遍关注。本文通过理论计算、静力试验及有限元分析的方式对铝合金材料的特性及实际工程中的标准铝合金模板的力学性能和优化分析进行了研究,研究内容及结果如下:(1)介绍了铝合金模板体系的设计及施工工艺,对实际工程中的标准铝合金模板进行理论计算,并提出铝合金模板在实际应用过程中存在的问题。总结了铝合金模板的种类及在各个工程中的应用情况,得到铝合金模板在满足一般施工过程中的极限荷载。(2)从技术与经济角度详细地分析了铝合金模板与传统木模板及钢模板的综合效益,结果表明:在高层建筑、超高层建筑及大空间建筑等大型项目中,使用铝合金模板能产生更好的社会效益与经济效益,极具推广价值。(3)通过对铝合金标准试件的拉伸试验及对铝合金模板的静力试验,得到铝合金材料的力学特性及铝合金模板的力学性能曲线,并通过ANSYS Workbench对铝合金模板的静载试验进行数值模拟,通过理论计算、试验数据和有限元分析结果相对比,验证了有限元分析的可行性及准确性。(4)通过ANSYS Workbench对实际工程中的标准铝合金模板进行建模分析,分析了铝合金模板在极限荷载作用下的变形特征。通过改变原标准模板的加劲肋数量、背楞形式及边肋和端肋的尺寸对其进行优化,结果表明,优化后的模板相比于原模板在极限荷载作用下的最大变形值提升了139%,但其最大变形值仍仅为变形限值的70%,并且铝合金模板的材料用量及质量减轻了约20%,极大程度的节省了材料以及人工成本。
【图文】：

1 铝合金标准楼面模板（400 mm×1200用及极限荷载计算天然优势及对铝合金模板的大力推中。铝模板的经济性在建筑物的标的标准层数一般都在 25 层以上，筑[33]；铝合金模板具有质量轻、承适用于一些特殊建筑，如地下管廊板类建筑等。的铝合金模板所可能承受的最大究提供理论上的极限荷载。项目，，层高在 2.8 m～3 m 之间，截面尺寸一般为 200 mm×350 m0 mm×500 mm、200 mm×650 mm

山东建筑大学硕士学位论文2.2.3 铝合金模板施工工艺第一步进行定位放线。梁板钢筋绑扎前，将 1 m 标高线在每道剪力墙钢筋上标识出，每道剪力角边钢筋均需给出标高点，墙体长度超过 3 m 须在墙中部钢筋添加一个标高点；板厚控制线需按楼层标高在钢筋上做出标示，标示须控制在低于楼面板下 3 mm 处。第二步进行钢筋绑扎。第三步安装铝合金模板。根据实际情况对铝合金模板的安装区域进行调整并按要求安装铝合金模板。第四步浇筑及养护混凝土。第五步拆除模板。铝合金模板详细施工工艺如图 2.7 所示。
【学位授予单位】：山东建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU755.2

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本文编号：2639287