碗扣式满堂支架在混凝土施工阶段荷载传递分析

发布时间：2018-01-06 00:11

本文关键词：碗扣式满堂支架在混凝土施工阶段荷载传递分析　出处：《兰州交通大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：满堂支架类型按照选用材料分为门式钢管满堂支架、扣件式满堂支架和碗扣式满堂支架等。按其支架结构形式可分为满堂式支架、梁柱式支架及其组合支架。本文通过介绍常用的支架类型以及支架优缺点和适用范围,通过连续梁施工前的准备工作根据工程实际情况和特点确定碗扣式支架形式和支架结构类型作为该工程的使用方案,并着重介绍了碗扣式满堂脚手架搭设的要求和注意事项,为了验证试验结果,介绍了按照梁体横截面特点采用分部位进行支架设计和计算过程。同时指出目前在支架结构设计计算以及整个支架计算过程中,特别是在箱型梁结构的支架计算设计过程中没有具体明确荷载是如何计算得到的,给支架设计计算带来很多模糊的概念和疑惑。本文使箱型结构支架法施工在支架设计计算过程中的荷载取值得以明确,解决在箱型梁体支架法施工中支架设计计算的困惑,本篇在箱型梁施工过程中巧妙的设置了实验装置,经过作者和及其团队的共同努力,通过研究满堂支架法施工现场因混凝土施工过程荷载增加对应的支架变形,收集支架变形数据,并通过数据分析研究碗扣式满堂支架在箱梁混凝土施工阶段的受力变化情况,验证了满堂支架在混凝土一次性整体浇筑过程中的荷载主要传递方式和传递路径。理论分析了支架总的弹性变形量和实验是否受到的温度影响,并在实验过程中通过采取措施予以消除,确定了实验的设备和实验实施方案,实验简单可行,能有效支撑荷载竖向传递的理论。具体方法是在支架的典型位置:箱梁梁跨端头、1/4跨中和跨中布置测点断面,并在每一个断面能代表荷载大小的不同位置布置测点,在混凝土施工前、施工中、施工后分三个阶段,每个阶段通过变形传递杆采集支架变形的数据,计算出支架在混凝土施工不同阶段的变形量,利用变形量与应力的关系以及应力与支架受到荷载的关系计算出支架在混凝土施工过程中的每一个测点在不同混凝土浇筑阶段的荷载增加量,得出的每个测点的在混凝土施工过程中底板、腹板和顶板不同混凝土浇筑阶段的荷载增加值。对相同或者类似部位和不同部位的荷载增加值进行归类、整理和分析,从而分析出支架在混凝土施工过程中荷载的传递形式及荷载传递大小的实际情况。同时运用支架荷载分翼板、腹板和除去腹板后顶底板分不同的部位分别设计和计算方法,对合理梁体截面进行分区。按照不同区域荷载代表值不同,计算出不同部位的支架理论受力情况。为了使理论计算得出荷载结果与实验过程中的荷载增加值对应,分析出理论上或者说为了保证结构安全在算法上人为增加荷载,并在数据上剔除这些影响因素,计算出满堂支架法施工的箱梁在混凝土浇筑过程中的不同位置混凝土恒载的理论计算结果。同时采用有限元理论,利用通用Midas软件分梁体横截面整体建模和根据梁体自重横向荷载分布特点对横截面进行分区建模两种情况分别进行了建模计算,计算出碗扣式满堂支架在混凝土施工过程中的支架理论受力结果。并通过施工现场实验得出荷载数据结果与支架设计计算结果和Midas软件得出结果进行比较、分析,判断现行的按照梁体结构横向分段的支架设计计算结果和利用Midas软件进行整体建模、横截面分段建模的计算结果是否与实际吻合,从而确定支架设计计算方法的关键环节和重点注意事项,确定了混凝土荷载在施工阶段竖向传递的支架设计计算核心,为广大青年技术人员提供支架按照箱梁横断面荷载的实际分布进行支架设计计算方法的正确性的佐证,并给出荷载分区方法,消除技术人员在进行支架设计时的对恒载取值和计算时顾虑和模糊概念。强调在满堂支架设计进行荷载取值时按照不同部位进行分段、分部位分别进行计算的正确性和与实际荷载传递的一致性。从而在箱梁满堂支架施工进行支架设计时按照横截面分部位计算设计的方法,来保证结构安全和整个支架方案的经济性。也证明了在箱式结构梁体的支架法施工设计中,荷载计算时对荷载的分区越合理,越能在保证结构安全性的同时节省成本。给出在箱式结构梁体的支架法施工设计中,按照翼板、腹板和除去腹板后顶底板不同部位进行分别取值计算方法,也证明了其的合理性和正确性。也给出了利用Midas软件进行支架建模计算时,要按照梁体实际结构进行分区建模的方法和具体操作的建议。同时纠正在按照箱梁结构分区段进行荷载取值进行支架设计时,出现支架强度不足时,按照常规布置主次梁并考虑施工荷载和混凝土荷载通过主次梁进行重新分配和横向传递的危险想法和错误理念。给出在计算支架荷载出现支架强度不足时按照最强布置支架仍然不能满足理论要求时,在不改变支架结构的前提下通过选用强度较高且计算区域主次梁挠度变形要小于等于支架轴向变形的主次梁材料来解决实际施工过程的常见技术问题的建议。
[Abstract]:In order to verify the test results , the paper introduces the method and the application scope of the bracket in the construction of the box girder . The paper also points out that the load value of the bracket in the construction of the box girder is influenced by the load of the bracket in the construction of the box girder . The method is simple and feasible , and the load value of the bracket in the concrete construction is calculated . In this paper , it is proved that the method of calculating the load value in the frame design of box girder is more reasonable , and it can save the cost when the load value of the box girder is not changed .

【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U445.57

【参考文献】