扣件式钢管模板支架可调支托试验

目的针对现行规范有关扣件式钢管模板体系中可调支托伸出长度规定不一致的现状,给出《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162—2008)修订参考意见.方法在实验室内建立6组模板支架试验模型,研究可调支托不同伸出长度下模板支架的受力机理及破坏模式.结果随着可调支托伸出长度的增加,模板支架破坏荷载显著下降.立杆伸出顶层水平杆中心线至可调支托的长度值(a)由0.3 m增加到0.4 m,承载力降低幅度为7.12%;a值由0.3m增加到0.5 m,承载力下降了24.62%;a值由0.3 m增加到0.6 m,稳定承载力将大幅度降低,下降了36.20%.当a0.5 m且可调支托伸出立杆长度(记为a2)为0.3 m时,可调支托的螺母最先破坏,模板支架立杆处于弹性工作状态.结论 a值不应超过0.4 m,且a2值不得大于0.2 m.     

混凝土浇筑顺序对高大模板支撑体系稳定性影响

目的研究混凝土浇筑顺序对高大模板支撑体系稳定性影响,为《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008修订提供依据,为施工方案设计提供参考.方法笔者结合高大模板试验,利用ABAQUS有限元分析软件模拟其受力性能.探讨模板体系在施工过程中,混凝土浇筑顺序对架体整体稳定性的影响.结果数值模拟与试验结果吻合良好,验证了该计算模型的正确性.分析得到在非对称浇筑混凝土过程中,立杆内力发生突变,架体水平侧移达到14.647 mm,而在对称浇筑混凝土过程中,架体水平侧移只有0.992 mm.结论建立的有限元模型可以较好地模拟高大模板支撑体系受力性能.采用非对称方式浇筑混凝土将会使高支模架体产生较大侧移,立杆受力不均,不利于架体整体稳定性.混凝土浇筑顺序在高支模体系中不可忽略.建议采用对称方式浇筑混凝土,提高架体整体稳定性.     

立杆间距对满堂扣件式钢管脚手架承载力的影响

合适的立杆间距对满堂扣件式钢管脚手架的稳定性有着非常重要的作用。研究的主要目的就是为了确定脚手架在其他条件不变的情况下,立杆间距的不同对脚手架承载力有何影响。利用理论计算和ANSYS有限元软件模拟分析5×5跨的架体模型,研究立杆间距在0.6m~1.6m范围内变化时脚手架的稳定性。由分析知:当脚手架的立杆间距在1.2m~1.6m之间时,扣件式钢管脚手架的整体稳定性最好,结论可供实际工程参考。     

承插型盘扣式钢管支撑脚手架试验及有限元分析

为了研究其受力性能,设计出3种不同斜杆布置的单元架体,并进行了足尺试验研究及有限元计算。结果表明：斜杆为对角布置时较为合理,且不易使单元架体发生水平倾倒及竖向屈曲失稳;在杆件受力方面,立杆主要是受力杆件,竖向斜杆与水平杆主要是构造杆件,保证整体架体几何不变.运用ABAQUS对试验架体进行模拟,模拟结果与试验结果吻合较好;运用有限元对节点刚度分析可知,节点刚度处在10⁶～10⁹ N·mm∕rad之间时对承载力的影响较大,进而对承载力—节点刚度曲线进行非线性拟合并对比试验值得出节点刚度建议值为38.1 MN·mm∕rad;分析水平杆步距、立杆间距可知,水平杆步距的增加对架体承载力的影响更为显著,建议在工程设计计算时考虑水平杆步距对支撑架体承载力的影响.     

构造因素对扣件式钢管高大模板支架承载力的影响

以现场调研为基础,借助有限元软件SAP 2000建立模型,分析高大模板支撑体系的剪刀撑、扫地杆及钢管壁厚在体系几何尺寸不变的情况下对其屈曲承载力的影响.结果表明:竖向剪刀撑单向设置时,其设置方法对架体承载力影响很小;竖向剪刀撑双向设置时,其设置方法对架体承载力影响很大;架体承载力受扫地杆设置和钢管壁厚的影响较大.     

扣件式脚手架的稳定承载性能与现场监测

以合肥市渡江战役纪念馆工程为背景,采用理论分析、数值模拟计算和原位监测相结合的方法,对超高超大悬挑梁模板支架结构体系进行研究,结合安全管理经验,提出对高大模板支架结构动态监测方法修正后试验方案.建立架体三维有限元模型,对其稳定性进行有限元数值模拟分析和试验,并对安全性进行判定.     

连墙件设置缺陷对脚手架立杆最大弯矩的影响

目的研究风荷载作用下连墙件设置缺陷对脚手架立杆最大弯矩的影响程度和规律,为脚手架合理设计提供依据.方法考虑高层建筑施工脚手架风振影响计算出风载荷标准值,对扣件节点采用半刚性研究,利用有限元ANSYS分析软件对脚手架架体进行模拟分析,研究连墙件设置缺陷下架体立杆最大弯矩的变化及规律.结果从模拟分析中得出连墙件设置方式不同时脚手架立杆最大弯矩的变化趋势和结果,对比分析后得出当连墙件只与内立杆连接时,最大弯矩主要出现在有连墙件立杆节点处,其立杆最大弯矩增加,连墙件设置缺陷对脚手架立杆最大弯矩的影响程度可达近一倍.结论当连墙件设置只与内立杆相连时,对立杆弯矩增加较大,降低其承载力,在施工过程中脚手架连墙件设置应该保证与内外立杆同时连接.     

承插型盘扣式模板支撑体系节点半刚性研究

承插型盘扣式钢管模板支架目前在土建工程中广泛采用,其搭设方案直接关系到施工安全。目前针对这种支撑体系连接部位的研究较少,我国规范指出应采用半刚性连接模拟,并给出了一个刚度值,但没有说明应用范围。大多数研究者认为规范给出的节点刚度值低估了承插型盘扣式钢管模板支架的承载能力。针对实际工程的需要,通过足尺模型逐级加载试验,测试模板支架立杆的轴力,并通过有限元分析,对比实验和数值模拟结果,得到半刚性节点的刚度建议值。所得结果可为实际工程中该类模板支撑体系的计算分析提供试验和数据参考。     

超高层建筑施工脚手架风载作用下立杆最大弯矩分析

目的研究风荷载作用下不同施工高度处脚手架立杆的最大弯矩值及其变化规律,为高层及超高层建筑施工脚手架的施工设计提供数据支持.方法依据风荷载作用计算公式,考虑超高层建筑施工脚手架的风振影响来计算风载标准值.对扣件节点采用半刚性连接的计算方法,利用有限元分析软件ANSYS对整个架体进行受力分析.结果随着脚手架所处高度的增加,立杆最大弯矩值变化曲线大致分三个阶段:直线上升段、曲线发展段、水平持续段.脚手架立杆最大弯矩出现在迎风面立杆的有连墙件节点处.结论按照现行规范中风载作用下立杆弯矩计算式得到的弯矩值明显小于模拟分析得到的弯矩值.当脚手架施工高度大于450 m时,建议按450 m高度时立杆最大弯矩取值,可简化计算.     

新型套扣式钢管脚手架节点的水平向抗压性能

相比传统脚手架,新型套扣式钢管脚手架在安全、经济和便利上具有优势,但因相关理论研究尚不完备,从而影响了其进一步推广使用.文中以该新型套扣式钢管脚手架节点为对象,进行了3种不同工况下的水平受压承载力试验研究和有限元分析.结果表明:试验数据与有限元模拟值基本一致,3种工况下随着水平受压荷载的增大,套扣节点的变形均线性增加,随后节点受压屈服,表现出明显的非线性特征;其中节点在单向受压和双向非对称受压下破坏形式表现为立杆弯曲破坏和钢管截面压瘪,而双向对称受压下为节点处立杆钢管压瘪,水平杆端接头与十字套扣连接松动;表明节点的抗压刚度和受压承载能力与其受荷方式直接相关.在此基础上,对节点的抗压参数进行了系统分析,得出立杆长度对节点受压承载力影响最大,而十字套扣、水平杆端接头厚度的影响很小.由此,提出了基于立杆长度的节点水平向抗压刚度模型.     

高空悬挑结构承重结构模板支架设计与施工

高空模板支架混凝土结构施工,悬挑高度59.4 m,结构悬挑部位设置槽型钢、模板钢管支架,钢管操作脚手架搭设体系,架体稳定性、安全性验算,确保施工安全.     

白卡纸格栅拱架承载力试验

目的研究格栅拱架的极限承载力及其破坏形态.方法笔者以竞赛用巴西白卡纸为材料,建立缩尺直墙拱结构形式的格栅拱架进行承载力试验.分别从理论计算、有限元模拟和分级静力加载试验三方面研究该形式格栅拱架的承载性能.结果静力加载的试验结果与数值模拟效果较为吻合,破坏位置与破坏形式一致,均发生在拱顶两侧支撑和拱架的横撑部位.分级加载过程中,前三级试件变形和砂土沉降变化较小,第四级加载出现严重破坏,得出承载力为2 700 N.模拟其他尺寸试件进行对比分析可得,改变直径和厚度对试件影响较小,变形量在10%以内.结论栅拱架模型极限承载力和破坏形态可为结构优化与局部加固提供参照.同时格栅拱架承载能力高,且耗材少,结构自重小,有效达到了节约资源的效果.     

FRP与砖界面粘结性能的数值分析

利用有限元软件ABAQUS建立纤维复合材料(FRP)-砖界面分析模型,模拟其粘结应力分布,加载端荷载-位移曲线及界面应力的传递过程,并与试验结果进行对比分析.结果表明:数值模拟结果与试验结果吻合较好,采用的FRP-砖界面计算模型具有可行性;粘结承载力随着FRP与砖粘结长度的增加而增加,当粘结长度达到某一定值后,粘结承载力基本不增长,此时增加粘结长度可改善试件的延性,增加试件的极限位移.     

考虑直角扣件失效的脚手架稳定性及振动特性研究

目的研究直角扣件失效下双排脚手架稳定性及振动特性的变化规律,验证采用振动频率理论判断脚手架结构体系中直角扣件失效的合理性与可行性.方法以6步3跨双排扣件式脚手架为对象,采用ANSYS有限元软件,分别考虑立杆方向和纵向水平杆方向直角扣件失效的工况,进行稳定承载力、振型和振动频率计算,建立各计算参数与直角扣件失效之间的关系.结果在立杆或纵向水平杆方向的直角扣件失效数量增加时,脚手架稳定承载力呈现出不同程度的下降趋势,且脚手架的振型由整体横向振动转变为立杆或纵向水平杆的局部振动,导致其振动频率减小.结论立杆方向直角扣件失效对脚手架稳定承载力下降的影响更大,且用振动频率理论判断脚手架直角扣件失效具有可行性.     

平面圆弧形钢管桁架拱结构稳定性能研究

运用ANSYS有限元软件对影响平面圆弧形钢管桁架拱稳定性的参数(矢跨比、腹杆间夹角、弦杆和腹杆截面、拱架厚度等)进行了分析.结果表明,桁架拱结构的最优矢跨比在0.2～0.3之间;腹杆间夹角应控制在一定范围内,并使结构的承载效率较高;弦杆截面面积和拱架厚度均与结构承载力呈线性关系,但拱架厚度过大时对结构的承载力提高很小;腹杆截面对结构承载力影响很小,只需按腹杆和弦杆的外径比控制,并使其长细比符合相关规范要求.     

碗扣式满堂支架整体稳定性分析

文章根据碗扣式满堂支架的受力性能确定了计算单元,提出了基于水平杆不连续性的简化模型,即有多个弹簧支座的多节间连续压杆模型,考虑了剪刀撑、扫地杆高度和顶托高度、架体高度及杆件的初始缺陷等因素对稳定承载力的影响,并对理论临界荷载做了合理修正;从结构和材料特性2个方面推导了压杆的弹簧刚度计算公式,偏于安全取两者的较小值;借助支架承载力试验值与该模型计算结果对比来证明此简化模型的正确性,并根据修正公式快速地计算支架的稳定荷载,为碗扣式满堂支架的整体稳定性分析提供了一种方法。     

大盘扣式脚手架托梁转换施工技术

针对当前高支模施工过程中,架体整体稳定性不足、梁底立杆间距小等因素导致施工困难的现象,使用大盘扣式脚手架托梁转换技术有显著作用.本文结合具体工程实例,通过理论计算与数值模拟对托梁转换技术进行研究,最后根据模糊性综合评价得出结论：在托梁转换的搭设方式下,架体的稳定性、强度、刚度经计算后均满足要求;模型在纵截面与横截面的位移都很小,且最大应力值均小于钢管的抗压强度,因此架体搭设安全.与传统的高支模架体搭设方式相比,托梁转换技术不仅可以保证架体结构的稳定性,还可以提高施工的效率、节约成本,为今后类似工程施工提供参考.     

自升降式跨越架的设计与分析

文章设计了一种新型输电线路自升降式跨越架。架体采用钢结构,由自立式塔身和横梁臂架构成,并配备自升降系统,可根据实际情况灵活调节塔身高度及横梁方向。塔身由3m长的标准节组立而成,塔身最大工作高度为60m;横梁长度60m,跨度为40m。跨越架在被跨越物体的两边架设,横梁可在空中对接,形成跨距80m的封网结构;建立了跨越架有限元力学分析模型,计算其在不同工况下的强度、刚度和稳定性。结果表明,该结构安全可靠,可保证跨越架线施工安全和被跨越物体的正常工作。     

轴向变截面环空幂律流体内边界力的研究

在石油钻采工程中,井筒内流体多为非牛顿流体,在旋转杆管柱作用下做偏心环空螺旋流,而且偏心度沿杆管柱轴线呈任意变化.针对这一流体特性,建立了轴向变截面偏心环空幂律流体三维有限元模型,采用基于有限元的有限体积法,研究了流场分布规律及偏心度和转速对界面力的影响.计算结果表明:宽间隙侧最大轴向速度不变,旋转速度降低,窄间隙侧最大轴向速度降低,旋转速度增强.随着转速或偏心度的增加,流体对杆管柱作用的横向力和弯矩均增大,为进一步揭示和防治杆管偏磨提供了理论依据.     

某工程高大模板支撑系统设计与施工

分析了某工程高大模板支撑系统架设存在的模板支撑系统跨度大、高度高且平面长度长、基础承载力不易满足、承受荷载重、结构梁深等难点,从高支模架体设计所涉及的类型选择、基础处理、材料要求、设计验算等方面,从高支模架体施工管理所涉及的工序、监测、安全等方面,强调精细设计、严格管理、过程控制、精心施工,以保证该系统的施工安全.