绑扎式钢管脚手架结构性能研究
【摘要】：近年来随着建筑业的迅猛发展,我国的建筑施工技术水平也在不断提高。脚手架是建筑施工的重要工具,各种新型脚手架在建筑施工中得到了越来越多的应用,新技术,新工艺不断涌现。绑扎式钢管脚手架是一种新型脚手架结构,是在我国传统的竹脚手架基础上演化而成。通过以轻质钢管替代竹材,以特制化纤绑扎带替代竹篾,将立杆和水平杆通过绑扎形成节点,构成脚手架结构,具有自重轻、搭设和拆除方便、使用灵活等特点。绑扎式钢管脚手架结构吸收了传统竹脚手架绑扎工艺方便快捷的优点,同时摒弃了竹材的材料缺点,采用轻质钢管作为结构构件,使结构承载力显著提高,是传承和创新的结合。但此时其结构受力特点也会发生变化,需要进行研究来确定其结构性能。
根据绑扎式钢管脚手架的结构特点,本文采用实验研究和理论分析相结合的方法对其进行研究。实验方面分别进行脚手架构件和绑扎带材料力学性能试验、绑扎式节点转动刚度试验、绑扎式节点抗滑移性能试验、脚手架整架承载力试验;理论分析方面采用大型通用有限元软件Ansys进行数值模拟计算。
本文的研究内容为:
1.对脚手架立杆、水平杆和绑扎带的材料力学性能进行研究。
2.对脚手架的半刚性节点进行受力性能研究。
3.通过整架试验的试验现象、荷载-应力曲线、荷载-位移曲线和结构破坏形式等试验结果确定脚手架结构的失稳模式和极限承载力。
4.采用大型通用有限元软件Ansys对脚手架整架进行数值模拟计算,分析脚手架结构的极限承载力和破坏形式,将Ansys理论分析结果与实验结果进行对比,相互验证。
5.通过实验研究和理论分析结果的对比,分析脚手架节点转动刚度、交叉支撑、连墙件、结构布置形式等因素对脚手架结构受力性能的影响。
6.根据实验研究和理论分析结果,推荐绑扎式钢管脚手架简单实用的设计计算方法。
7.提出改进意见和需要继续深入研究的课题。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TU731.2
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