橋梁碗扣式模板支撐架穩(wěn)定性及監(jiān)測(cè)新技術(shù)研究.pdf

1、碗扣式模板支撐架因其安裝和拆除方便、結(jié)構(gòu)承載能力大等優(yōu)點(diǎn)，在工程中得到了廣泛使用，尤其是在橋梁混凝土現(xiàn)澆工程已成為最主要的模板支撐體系。碗扣式模板支撐體系的計(jì)算理論及方法、搭設(shè)時(shí)的可靠性、構(gòu)件缺陷等成為影響支架穩(wěn)定承載力的關(guān)鍵因素。由于碗扣式模板支撐架僅是施工中的臨時(shí)結(jié)構(gòu)，其安全性易被忽略，導(dǎo)致其安全事故不斷出現(xiàn)。
　　本文從碗扣式模板支撐架節(jié)點(diǎn)力學(xué)性能分析出發(fā)，得出了碗扣擰緊程度與節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)剛度的關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，分別對(duì)不同受力模

2、式的碗扣式模板支撐體系進(jìn)行了整體穩(wěn)定性承載力和局部失穩(wěn)發(fā)生時(shí)支架體系的失穩(wěn)狀態(tài)和承載能力進(jìn)行了分析。通過試驗(yàn)研究了利用壓電傳感器監(jiān)測(cè)碗扣節(jié)點(diǎn)松緊程度的可行性和數(shù)據(jù)處理方法。研究了基于動(dòng)力特性的支架穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)方法，并建立了常見工況下碗扣式模板支撐架失穩(wěn)全過程的荷載—基頻關(guān)系曲線。
　　1、建立了基于接觸非線性、幾何非線性和材料非線性的碗扣節(jié)點(diǎn)整個(gè)構(gòu)造的有限元實(shí)體模型，分析了碗扣節(jié)點(diǎn)在彈性及彈塑性階段的受力情況，研究了不同節(jié)點(diǎn)構(gòu)造型式

3、和不同碗扣擰緊力矩對(duì)節(jié)點(diǎn)豎向和水平向轉(zhuǎn)動(dòng)剛度的影響，提出了碗扣式模板支撐架節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)角—彎矩的關(guān)系曲線。
　　2、通過試驗(yàn)研究了利用壓電傳感器主動(dòng)監(jiān)測(cè)碗扣節(jié)點(diǎn)松緊程度的方法，采用壓電傳感器分別作為激勵(lì)器和接收器，運(yùn)用小波包分析和時(shí)間反演分析兩種方法對(duì)監(jiān)測(cè)信號(hào)進(jìn)行處理，分析了兩種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，驗(yàn)證了該監(jiān)測(cè)方法的可行性。經(jīng)過對(duì)比可以看出，時(shí)間反演法的分析結(jié)果與碗扣擰緊程度幾乎完全一致，即聚焦峰值完全隨碗扣擰緊程度增加而增加，且其結(jié)果不受

4、噪聲影響，體現(xiàn)了該方法的穩(wěn)定性、抗噪性以及工程實(shí)用性。
　　3、基于本文節(jié)點(diǎn)半剛性轉(zhuǎn)動(dòng)剛度的成果，研究了架頂楞木和初始缺陷對(duì)支架體系整體穩(wěn)定承載力的影響，得到了不同支架搭設(shè)方式和不同荷載作用方式下（不同步距、不同步數(shù)、不均勻荷載、不均勻沉降）支架體系的穩(wěn)定承載力變化規(guī)律，給出了碗扣式模板支撐架計(jì)算分析和搭設(shè)的相關(guān)建議。
　　4、研究了碗扣式模板支撐架局部與整體的非線性相關(guān)屈曲，得出了不同節(jié)點(diǎn)連接方式時(shí)局部失穩(wěn)對(duì)整體穩(wěn)定承載力