【博士】鋼管高大模板支撐結構施工安全技術研究

內容簡介

　　鋼管高大模板支撐結構廣泛應用于混凝土結構施工中，隨著我國城市化建設的發(fā)展，大跨度、重荷載、高凈空混凝土結構大量涌現(xiàn)，對高大模板支撐結構施工安全性提出了更高的要求。不時發(fā)生的高支模架坍塌事故既造成了人員傷亡，又帶來了巨大經(jīng)濟損失和不良社會影響，高支模架施工安全問題已經(jīng)引起工程建設者的注意，并成為一個緊迫的議題?！　　　?國內外學者結合課題和工程實踐對高支模架施工安全問題進行了研究，取得了階段性成果，然而總體來講，關于高大模板支撐結構的設計理論、施工安全技術的研究還不夠全面和深入。本文在總結已有研究成果的基礎上，圍繞高大模板支撐結構施工安全性這一主題，對鋼管高支模架的基本形式、施工現(xiàn)場實際應用情況、連接節(jié)點剛度、扣件式鋼管高大模板支撐結構穩(wěn)定性以及高支模架安全性構造措施、承插型盤扣式鋼管模板支撐結構體系及其力學性能、高支模架坍塌事故機理及防坍塌技術措施等方面進行了較為系統(tǒng)的研究?！　　　?論文的主要工作及創(chuàng)新點如下：　　　　 (1)歸納總結了當前我國常用的幾種支模架的基本構造以及高支模架的基本形式，并比較了各自的優(yōu)缺點?！　　　?對施工現(xiàn)場常使用的扣件式鋼管支模架的鋼管壁厚、扣件自重、扣件擰緊力矩進行了調查研究，結果表明實際工程支模架搭設基本參數(shù)總體上未能達到規(guī)范的要求?！　　　?在施工現(xiàn)場對支模架區(qū)域性施工活荷載自頂層模板向下部支架傳遞的擴散效應進行了整架試驗研究，研究結果表明區(qū)域性作用的活荷載擴散效應并不明顯，并給出了支模架設計時活荷載的取值建議。　　　　 (2)闡述了鋼管高大模板支撐結構節(jié)點半剛性的模擬方法，并對目標參數(shù)位移測量反分析理論以及半剛性鋼框架結構有限元法進行了研究。針對不同構造條件的扣件式鋼管支模架，進行了一系列整架抗側移試驗，取得了大量的試驗數(shù)據(jù)，通過理論分析，得出了可引入整架計算的扣件連接節(jié)點剛度系數(shù)。　　　　 (3)結合扣件式鋼管模板支撐結構兩種典型結構受力形式，對模板支撐結構的穩(wěn)定性進行了系統(tǒng)的參數(shù)分析，得出了扣件式鋼管高大模板支撐結構的失穩(wěn)模式，明確了直角扣件擰緊力矩、水平桿步高、立桿水平間距、立桿頂部懸臂長度、支模架最頂層水平桿步高、支模架搭設步數(shù)對扣件式鋼管高大模板支撐結構穩(wěn)定性的影響程度?！　　　?在對參數(shù)分析計算結果進行統(tǒng)計分析和歸納的基礎上，提出了便于施工技術人員掌握的支模架設計方法及簡化設計計算公式。　　　　對影響扣件式鋼管模板支撐結構穩(wěn)定承載力的關鍵構造措施進行了整架計算分析，明確了掃地桿、豎向剪刀撐、水平剪刀撐設置以及核心區(qū)域加強的構造措施對扣件式鋼管高大模板支撐結構穩(wěn)定承載力的影響程度，并提出了保證支模架施工安全性的具體構造措施，對高支模架的施工具有指導意義?！　　　?(4)闡述了承插型盤扣式鋼管模板支撐結構的結構體系；對保證支模架施工安全的關鍵節(jié)點進行了極限承載力試驗研究；基于位移反分析理論對連接節(jié)點剛度進行了整架試驗研究，得出了可引入整架計算的盤扣連接節(jié)點剛度系數(shù)；對基本受力單元體進行了極限承載力試驗研究，得出了立桿彎曲失穩(wěn)是其基本失穩(wěn)模式的結論；對承插型盤扣式高大模板支撐結構進行了參數(shù)分析，分析結果表明這種新型形式的模板支撐結構具有良好的系統(tǒng)性，跨數(shù)、步數(shù)對支撐結構穩(wěn)定性影響不大，立桿頂部懸臂段長度是影響模板支撐結構穩(wěn)定承載力的主要因素，并提出了模板支撐結構穩(wěn)定極限承載力的簡化設計計算公式?！　　　?(5)結合已發(fā)生的典型高支模架坍塌事故實例，對高支模架的坍塌失效機理進行了研究，總結了導致高大支模架整體坍塌的典型原因，并提出了具體的防坍塌技術措施?！　?.....　　共135頁編制于2010年

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