扣件式高大模板支架初始缺陷計算方法研究.pdf

1、扣件式鋼管是目前我國建筑業(yè)大跨度、高空間模板施工中通用的支架結(jié)構(gòu),雖然針對扣件節(jié)點剛度、搭設(shè)參數(shù)對架體極限承載力的影響進行了深入研究,但近年仍發(fā)生了大量的模板坍塌事故,表明當(dāng)前的研究還不能滿足實際工程的需要。本文選取模板支撐架體初始缺陷對架體承載能力的影響為研究對象,對架體中存在的各種缺陷進行詳細分類,采用有限元模擬計算手段分析各種初始缺陷對架體極限承載力的影響程度,并對現(xiàn)有的三種初始幾何缺陷計算方法進行對比分析,最后利用ANSYS和M

2、ATLAB GUI功能編制初始幾何缺陷的計算軟件,為施工現(xiàn)場考慮初始缺陷對扣件式鋼管支架結(jié)構(gòu)的影響提供技術(shù)手段。
　　論文的主要研究內(nèi)容和研究結(jié)論包括:
　?、賹⒖奂侥０逯误w系中存在的初始缺陷按力學(xué)缺陷、材料缺陷、搭設(shè)參數(shù)偏差和初始幾何缺陷進行分類。建立了典型模板支撐架體有限元模型,通過ANSYS分析的結(jié)果表明,力學(xué)缺陷中半剛性節(jié)點由鉸接變化為完全剛性連接時,架體極限承載力值提高了約5.68倍;材料缺陷中鋼管壁厚由3.9

3、6mm降低至3.24mm時,架體極限承載力值降低6.66％左右;初始幾何缺陷值由5mm增加至20mm時,架體極限承載力值將降低15.32％;因此,架體的極限承載力值對力學(xué)缺陷、材料缺陷和幾何初始缺陷均較為敏感。
　　②因扣件式節(jié)點半剛性力學(xué)性能及其在整體架體中的作用已進行了較為深入的理論和試驗研究,故采用在有限元模型中直接納入半剛性節(jié)點的方法來考慮實際模板架體的力學(xué)缺陷,并給出了相應(yīng)的有限元建模方法和參數(shù)取值。
　　③通過材

4、料缺陷和幾何參數(shù)偏差對架體極限承載力值的概率分析表明,在鋼管壁厚、外半徑等材料缺陷以及立桿步距等搭設(shè)參數(shù)偏差中,鋼管壁厚的影響最為顯著,所以采用對規(guī)范中承載力驗算公式加入修正參數(shù)的方式考慮其不利影響,修正參數(shù)的取值按施工現(xiàn)場壁厚的實測數(shù)據(jù)確定;
　?、茚槍χ苯尤毕莘治龇ā⒁恢氯毕?特征)模態(tài)法和假想水平力法這三種初始幾何缺陷計算方法,對比其在不同因素(節(jié)點半剛性值、立桿步距等)作用下模板支撐體系極限承載能力的差別及變化規(guī)律,幷以規(guī)