扣件式鋼管模板支架受力性能研究.pdf

1、鋼扣件和鋼管組成的模板支架由于構(gòu)造簡(jiǎn)單、通用性強(qiáng)、使用成本低、安全性好等優(yōu)點(diǎn)，在土木建設(shè)中得到普遍應(yīng)用。但近年來(lái)模板支架的安全事故不斷發(fā)生，并造成嚴(yán)重后果，其中一個(gè)重要原因就是對(duì)模板支架受力性能認(rèn)識(shí)的不全面，導(dǎo)致其設(shè)計(jì)與搭設(shè)不夠科學(xué)。因此，對(duì)扣件式鋼管模板支架受力性能進(jìn)行研究具有重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)的工程價(jià)值。 本文在分析扣件式鋼管模板支架組成的基礎(chǔ)上，歸納、總結(jié)了腳手架及模板支架受力性能的研究現(xiàn)狀，并明確了當(dāng)前研究的主要不足在

2、于忽略了節(jié)點(diǎn)的半剛性特性，以此確定了本文研究的內(nèi)容、方法和技術(shù)路線。 采用大型通用有限元軟件對(duì)鋼管模板支架節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了三維實(shí)體精細(xì)化建模，并進(jìn)行了考慮材料非線性和接觸非線性的仿真分析，以獲得用以描述節(jié)點(diǎn)特性的分析模型，即節(jié)點(diǎn)彎矩--轉(zhuǎn)角關(guān)系曲線。同時(shí)，檢驗(yàn)了螺栓扭矩、扣件與鋼管間摩擦性能等因素對(duì)模板支架節(jié)點(diǎn)受力性能的影響。并在此基礎(chǔ)上，建立了模板支架扣件節(jié)點(diǎn)的半剛性分析模型，并提出了適用于工程實(shí)踐的簡(jiǎn)化計(jì)算公式。 根據(jù)理論

3、研究獲得的扣件節(jié)點(diǎn)半剛性模型，采用彈簧單元模擬半剛性連接的彎矩一轉(zhuǎn)角關(guān)系，建立了整架空間桿系有限元分析模型，并考慮了在其加載過(guò)程中可能出現(xiàn)的材料非線性與幾何非線性問(wèn)題。采用數(shù)值模擬技術(shù)，對(duì)不同節(jié)點(diǎn)性能、不同支撐條件、不同澆注路徑等參數(shù)對(duì)模板支架體系受力性能的影響程度進(jìn)行了計(jì)算分析。 根據(jù)以上研究，得出以下主要結(jié)論和成果：模板支架節(jié)點(diǎn)的連接性能屬于半剛性連接，而將其簡(jiǎn)化為剛接的計(jì)算方法嚴(yán)重偏不安全；建立了用以描述扣件節(jié)點(diǎn)半剛性特性