高大模板扣件式脚手架支撑体系稳定性研究

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随着中国经济快速发展,各地纷纷大兴土木。高支模体系作为重要的施工临时设施,容易组装和拆卸,具有通用性功能,承载力高的特性,在建造各种建筑物中优势明显,应用广泛。但是在长期设计施工中,高大模板支撑体系的设计无具体规范可依照,以及在实际施工搭设过程不够规范,导致大量架体倒塌,人员伤亡的事故。因此,其稳定性是一项迫切需要研究的课题。本文主要研究高大模板支撑体系扣件节点的半刚性,整体稳定性和影响稳定性的各个因素。   本文主要内容如下:   1.简述了影响扣件式钢管满堂脚手架直角扣件的半刚性力学原理,并做了有限元分析,在钢结构框架理论中的梁柱连接刚度分析方法的基础上,对M—θ关系分区的方法对其刚度判定的准则。给出半刚性连接的研究方法、数学模型、为直角扣件半刚性提供了理论依据。   2.阐述有限元分析过程的理论依据,并对脚手架扣件的性能试验做了有限元分析,及分别给出了在10N.M~60N.M的作用下,整体试验对应的x、y、z方向位移图和VONMISSES应力图,最后得出在40N.M~60N.M的弯矩作用下最体现直角扣件的半刚性,发挥最大紧固作用,并不会对扣件本身产生破坏,是影响整个脚手架体本身的稳定性的重要因素。   3.针对不同工况搭设参数下的高大模板满堂支撑体系进行非线性有限元分析分析。并对各种构造因素分析,主要分析了剪刀撑设置、立杆纵横间距、步距对架体整体稳定性的影响。   4.本文以合肥市渡江战役纪念馆船头悬挑部分的高大模板支撑体系为工程实例,阐述了高大模板支撑体系的布置方案、施工工况及施工中的监测。建立架体的有限元模型,对架体的稳定性进行有限元数值模拟分析并对其安全性进行判定。
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