自锁球铰式钢管脚手架承载特性研究
发布时间：2021-07-27 18:28
某公司发明了一种新型脚手架,即自锁球铰式钢管脚手架,本文就自锁球铰式钢管脚手架的承载特性展开研究。通过对自锁球铰式钢管脚手架单元架的承载力试验和整架的数值模拟,获得该脚手架单元架的极限承载力和破坏特点,并对该脚手架的整架承载力特点及承载力影响因素进行探讨。研究得出以下主要结论:（1）通过对单元架试验分析,可以得知该架体有较好的承载力特性,架体的变形首先表现在架体上部立杆的弯曲,架体的破坏表现在架体斜拉杆设置薄弱部位的斜拉杆连接处破坏。架体的斜拉杆破坏极大的削弱架体的承载力,使架体承载不再安全。（2）通过对比分析考虑刚性节点与半刚性节点两种不同连接方式的脚手架屈曲模态可知,考虑节点刚性连接与半刚性连接的一阶屈曲模态相似,主要表现为沿弱刚度方向的弯曲屈曲,但其他阶屈曲模态具有差异。对比分析两种不同连接方式的脚手架的承载力可知,相对于考虑刚性连接,节点半刚性连接的架体极限承载力下降幅度显著,且在一定高度范围内架体的高度越高,两种不同连接方式的极限承载力差异越大。（3）通过影响因素分析可知,架体的极限承载力受节点的刚度影响很大,架体搭设要保证连接节点的刚度。要选择恰当的架体的搭设高度和搭设步距...
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：117 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
自锁球铰式钢管脚手架节点示意图
西安建筑科技大学硕士学位论文14（a）无侧移失稳计算单元（b）有侧移失稳计算单元图2.1立杆失稳计算单元2.1.2铰接计算法铰接计算法将模板支架的立杆与横杆连接的节点视为“铰”，所以称为铰接计算理论。通过结构力学分析我们可以知道两个杆件铰接，在荷载作用下，它们之间只能够传递剪力，是不能够传递弯矩的。通过文献分析我们可以得知，将架体的连接节点处理为铰接的方法是我们借鉴来的。在英国的规范中，这种铰接的计算方法是针对于杆件相互连接构成的几何不变结构的。但是，对于我国的应用情况来说，由于国内外的规范的要求不一样，我国搭设的架体不能达到外国规范所要求的那样，致使我国在施工中搭设的架体并不能保证为几何不变的，因此就不能一味的按照外国规范所提出的计算方法进行我国架体的设计计算。那么为了能够适应我国架体的应用情况，对架体进行设计计算，就需要将架体认定为非几何不变的。但是，为了能够保证安全性达到要求，就需要采用对杆件的应力给予一定的容许值的方式，将架体立杆的计算长度乘以一个调整系数。由于以上情况的产生，杜荣军[104]提出了两种不同的支架稳定性的验算方法，分别适用于符合上述的两种结构的支架。并且提出了上述两种结构形式支架的稳定承载能力，此外还简述了扣件式梁模板高支撑架的搭设和使用要求。余宗明[31]通过对铰接计算法充分的认识后，在碗扣式脚手架的荷载试验中应用，并发表了在这一研究中成果。施炳华[38-40]在对扣件架进行稳定性研究时，结合以往的研究经验，提出了用于满堂支架计算的排架模型。在排架模型中的计算假定就是把立杆的上下两端视为铰接。但是应用铰接计算理
刚度研究中给出了扣件连接节点刚度性质的判定准则，该准则是通过对节点的弯矩—转角关系曲线进行分区的方法实现的。在研究中依据钢结构中梁柱的节点的传递弯矩能力与梁柱连接截面大小的关系，对梁柱节点的弯矩—转角关系进行无量纲化形成分区平面。在该平面中确定了半刚接与刚接和铰接的分界线都是过原点的一条直线，半刚接与刚接的分界线与竖向坐标轴成15°夹角，两直线间区域即为刚性节点区域；半刚接与铰接的分界线与横向坐标轴也成15°夹角，两直线间区域即为铰接节点区域；两条分界线间的区域即为半刚接节点区域，如图2.2所示。图2.2扣件式节点刚性区域划分图图2.3插口式节点刚性区域划分图杜荣军[11]在脚手架的设计计算研究中给出了插口架的连接节点刚度性质的判定准则，该准则是通过对节点的弯矩—转角关系曲线进行分区的方法实现的。通过插口架的节点试验获得节点的弯矩-转角关系，无量纲化后形成分区平面。在该平面中确定半刚接与刚接的分界线为三折线，分别为线A、线B和线=1，三折线与竖向坐标轴间的区域即为刚性节点区域；半刚接与铰接的分界线为两
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型盘扣式钢管支架单元体受力性能研究[J]. 王婧,郑七振,让梦,龙莉波. 上海理工大学学报. 2019(05)
[2]钢管扣件式脚手架半刚性节点多参数模拟法[J]. 谢向阳,陈果,殷磊. 土木与环境工程学报(中英文). 2019(04)
[3]我国钢管脚手架应用现状及新型结构形式探讨[J]. 沈伟强,吴先哲. 建筑施工. 2019(01)
[4]十字盘式模板支架单元体稳定承载力理论分析[J]. 李茂昆,方诗圣,都昌杰,陈安英,詹彪. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2018(10)
[5]十字盘钢管脚手架节点抗弯性能研究[J]. 杨敏,方诗圣,陈少强. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2018(06)
[6]基于随机有限元的模板支撑体系井字架结构可靠性研究[J]. 陆征然,郭超,张茂胜,李帼昌. 大连理工大学学报. 2018(01)
[7]考虑节点半刚性与二阶效应的高大模板支撑体系分析模型[J]. 王智,范立军,杨迪,李瑞良,潘新忠. 施工技术. 2017(S1)
[8]轮扣式钢管脚手架试验研究及有限元分析[J]. 程勇,王湛,潘建荣. 建筑结构. 2017(S1)
[9]插口式模板支架承载性能试验及数值分析[J]. 胡长明,郭艳,田鹏刚,晏兴威. 长安大学学报(自然科学版). 2016(06)
[10]高大模板扣件式钢管支撑系统整体受力性能研究[J]. 庄金平,蔡雪峰,郑永乾,周继忠. 土木工程学报. 2016(10)
博士论文
[1]模板支架承载特性及其节点半刚性研究[D]. 郭艳.西安建筑科技大学 2016
[2]碗扣式钢管脚手架和支撑架受力性能试验与分析[D]. 高秋利.天津大学 2011
[3]扣件联接钢结构的试验及其理论研究[D]. 胡长明.西安建筑科技大学 2008
硕士论文
[1]自锁球铰多功能组合脚手架设计及其节点受力性能研究[D]. 鲍晓强.西安建筑科技大学 2018
[2]十字盘式钢管支架稳定承载能力研究[D]. 李茂昆.合肥工业大学 2018
[3]十字盘式钢管脚手架节点力学性能试验研究[D]. 陈少强.合肥工业大学 2018
[4]十字盘盘销式钢管支架基本受力单元体及其扩展支架受力性能研究[D]. 黄浩.合肥工业大学 2018
[5]新型轮扣式钢管支模架承载力试验研究[D]. 边钰现.辽宁工程技术大学 2017
[6]轮扣式钢管脚手架结构性能研究[D]. 程勇.华南理工大学 2017
[7]卡槽自锁式钢管脚手架连接节点设计及其力学性能研究[D]. 朱星彬.山东大学 2015
[8]承插型键槽式钢管支模架受力性能试验研究[D]. 谢晶旭.中南大学 2014
[9]ADG插销式脚手架稳定承载能力的研究分析[D]. 贾建国.西安建筑科技大学 2014
[10]插口式钢管模板支撑架承载能力研究[D]. 郭艳.西安建筑科技大学 2014
本文编号：3306313
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：117 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
自锁球铰式钢管脚手架节点示意图
西安建筑科技大学硕士学位论文14（a）无侧移失稳计算单元（b）有侧移失稳计算单元图2.1立杆失稳计算单元2.1.2铰接计算法铰接计算法将模板支架的立杆与横杆连接的节点视为“铰”，所以称为铰接计算理论。通过结构力学分析我们可以知道两个杆件铰接，在荷载作用下，它们之间只能够传递剪力，是不能够传递弯矩的。通过文献分析我们可以得知，将架体的连接节点处理为铰接的方法是我们借鉴来的。在英国的规范中，这种铰接的计算方法是针对于杆件相互连接构成的几何不变结构的。但是，对于我国的应用情况来说，由于国内外的规范的要求不一样，我国搭设的架体不能达到外国规范所要求的那样，致使我国在施工中搭设的架体并不能保证为几何不变的，因此就不能一味的按照外国规范所提出的计算方法进行我国架体的设计计算。那么为了能够适应我国架体的应用情况，对架体进行设计计算，就需要将架体认定为非几何不变的。但是，为了能够保证安全性达到要求，就需要采用对杆件的应力给予一定的容许值的方式，将架体立杆的计算长度乘以一个调整系数。由于以上情况的产生，杜荣军[104]提出了两种不同的支架稳定性的验算方法，分别适用于符合上述的两种结构的支架。并且提出了上述两种结构形式支架的稳定承载能力，此外还简述了扣件式梁模板高支撑架的搭设和使用要求。余宗明[31]通过对铰接计算法充分的认识后，在碗扣式脚手架的荷载试验中应用，并发表了在这一研究中成果。施炳华[38-40]在对扣件架进行稳定性研究时，结合以往的研究经验，提出了用于满堂支架计算的排架模型。在排架模型中的计算假定就是把立杆的上下两端视为铰接。但是应用铰接计算理
刚度研究中给出了扣件连接节点刚度性质的判定准则，该准则是通过对节点的弯矩—转角关系曲线进行分区的方法实现的。在研究中依据钢结构中梁柱的节点的传递弯矩能力与梁柱连接截面大小的关系，对梁柱节点的弯矩—转角关系进行无量纲化形成分区平面。在该平面中确定了半刚接与刚接和铰接的分界线都是过原点的一条直线，半刚接与刚接的分界线与竖向坐标轴成15°夹角，两直线间区域即为刚性节点区域；半刚接与铰接的分界线与横向坐标轴也成15°夹角，两直线间区域即为铰接节点区域；两条分界线间的区域即为半刚接节点区域，如图2.2所示。图2.2扣件式节点刚性区域划分图图2.3插口式节点刚性区域划分图杜荣军[11]在脚手架的设计计算研究中给出了插口架的连接节点刚度性质的判定准则，该准则是通过对节点的弯矩—转角关系曲线进行分区的方法实现的。通过插口架的节点试验获得节点的弯矩-转角关系，无量纲化后形成分区平面。在该平面中确定半刚接与刚接的分界线为三折线，分别为线A、线B和线=1，三折线与竖向坐标轴间的区域即为刚性节点区域；半刚接与铰接的分界线为两
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型盘扣式钢管支架单元体受力性能研究[J]. 王婧,郑七振,让梦,龙莉波. 上海理工大学学报. 2019(05)
[2]钢管扣件式脚手架半刚性节点多参数模拟法[J]. 谢向阳,陈果,殷磊. 土木与环境工程学报(中英文). 2019(04)
[3]我国钢管脚手架应用现状及新型结构形式探讨[J]. 沈伟强,吴先哲. 建筑施工. 2019(01)
[4]十字盘式模板支架单元体稳定承载力理论分析[J]. 李茂昆,方诗圣,都昌杰,陈安英,詹彪. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2018(10)
[5]十字盘钢管脚手架节点抗弯性能研究[J]. 杨敏,方诗圣,陈少强. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2018(06)
[6]基于随机有限元的模板支撑体系井字架结构可靠性研究[J]. 陆征然,郭超,张茂胜,李帼昌. 大连理工大学学报. 2018(01)
[7]考虑节点半刚性与二阶效应的高大模板支撑体系分析模型[J]. 王智,范立军,杨迪,李瑞良,潘新忠. 施工技术. 2017(S1)
[8]轮扣式钢管脚手架试验研究及有限元分析[J]. 程勇,王湛,潘建荣. 建筑结构. 2017(S1)
[9]插口式模板支架承载性能试验及数值分析[J]. 胡长明,郭艳,田鹏刚,晏兴威. 长安大学学报(自然科学版). 2016(06)
[10]高大模板扣件式钢管支撑系统整体受力性能研究[J]. 庄金平,蔡雪峰,郑永乾,周继忠. 土木工程学报. 2016(10)
博士论文
[1]模板支架承载特性及其节点半刚性研究[D]. 郭艳.西安建筑科技大学 2016
[2]碗扣式钢管脚手架和支撑架受力性能试验与分析[D]. 高秋利.天津大学 2011
[3]扣件联接钢结构的试验及其理论研究[D]. 胡长明.西安建筑科技大学 2008
硕士论文
[1]自锁球铰多功能组合脚手架设计及其节点受力性能研究[D]. 鲍晓强.西安建筑科技大学 2018
[2]十字盘式钢管支架稳定承载能力研究[D]. 李茂昆.合肥工业大学 2018
[3]十字盘式钢管脚手架节点力学性能试验研究[D]. 陈少强.合肥工业大学 2018
[4]十字盘盘销式钢管支架基本受力单元体及其扩展支架受力性能研究[D]. 黄浩.合肥工业大学 2018
[5]新型轮扣式钢管支模架承载力试验研究[D]. 边钰现.辽宁工程技术大学 2017
[6]轮扣式钢管脚手架结构性能研究[D]. 程勇.华南理工大学 2017
[7]卡槽自锁式钢管脚手架连接节点设计及其力学性能研究[D]. 朱星彬.山东大学 2015
[8]承插型键槽式钢管支模架受力性能试验研究[D]. 谢晶旭.中南大学 2014
[9]ADG插销式脚手架稳定承载能力的研究分析[D]. 贾建国.西安建筑科技大学 2014
[10]插口式钢管模板支撑架承载能力研究[D]. 郭艳.西安建筑科技大学 2014
本文编号：3306313
本文链接：https://www.wllwen.com/jianzhugongchenglunwen/3306313.html
