新型榫卯式滿堂支撐體系承載性能研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市建設(shè)及公共基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)進入了一個高峰期，結(jié)構(gòu)向著更高、跨度更大的方向發(fā)展；為施工提供支承或操作平臺的腳手架的搭設(shè)要求也會向著高度更高、跨度更大的方向發(fā)展。目前，盡管腳手架類型很多，可以說是應(yīng)有盡有，然而工程安全事故卻頻頻發(fā)生，尤其是腳手架承載體系倒塌事故最為常見。因此，尋求一種更為合理、安全、經(jīng)濟的腳手架承載體系成為大眾呼聲。
　　本文介紹了采用古代木結(jié)構(gòu)中最常見的榫卯連接的新型腳手架承載體系（榫卯式

2、滿堂支承體系）。榫卯式腳手架目前在國內(nèi)還沒有工程應(yīng)用實例，也沒有相關(guān)的試驗研究，但是其結(jié)構(gòu)體系施工操作速度快、周轉(zhuǎn)壽命長、適用性強、整體剛度大、承載力高等優(yōu)點使其具有廣泛的應(yīng)用價值，為了推廣應(yīng)用就需要相關(guān)整體試驗及局部試驗。針對該榫卯式滿堂支承體系的承載性能，本文主要完成了以下幾個方面的工作：
　?。?）完成了11套高度超過8m的榫卯式滿堂支承體系的豎向承載能力試驗，研究了立桿間距、橫桿步距、剪刀撐對承載能力的影響。
　　(

3、2)分析了各測點位移隨荷載的變化規(guī)律，據(jù)此說明了榫卯支撐體系整體失穩(wěn)的模式并利用了位移變化規(guī)律確定了有限元整體計算模型邊界條件。
　　（3）采用節(jié)點半剛性理論建立了11套架體的有限元模型，應(yīng)用非線性后屈曲分析手段獲得了試驗架體各測點荷載—位移曲線并確定了體系豎向極限承載力；與試驗結(jié)果對比，發(fā)現(xiàn)有限元模擬結(jié)果和試驗結(jié)果基本吻合，從而驗證了有限元模型的合理性及適用性。
　　（4）對榫卯式節(jié)點的可靠性做了試驗研究，包括節(jié)點半剛性試

4、驗、節(jié)點抗剪試驗、節(jié)點彎剪試驗、節(jié)點抗拉試驗，試驗結(jié)果都驗證了榫卯式節(jié)點的合理性及連接的可靠性。
　?。?）建立了考慮面間正向作用及切向作用（接觸分析）的三維實體模型，這種模型能夠精確反映節(jié)點的實際工作狀態(tài)；模擬結(jié)果和試驗規(guī)律一致，更進一步驗證了這種榫卯式新型節(jié)點的合理性及連接的可靠性。
　　以上幾個方面的研究包括試驗研究及有限元分析，由此得出的相關(guān)結(jié)論既可指導該支撐體系的企業(yè)或者行業(yè)規(guī)范的編寫又可指導該新型支撐體系在工程中