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高大模板支架的可靠性分析及安全性评价

梁仁钟  
【摘要】: 近年来高大模板支架坍塌事故呈多发态势,造成了巨大的经济损失和人员伤亡,高大模板支架的安全性越来越引起人们的重视。高大模板支架由于搭设高度较高、承受荷载较大,一旦出现局部失稳,容易导致整个支撑体系坍塌。因此,对高大模板支架进行可靠性分析及安全性评价,以确保支架的安全性,具有重要的理论价值和工程意义。本文的主要研究成果如下: (1)通过对近十年国内发生的部分模板支架坍塌的事故原因进行了剖析,总结得到了导致国内支架发生坍塌的最主要因素,此为支架的可靠性研究提供了方向。 (2)对模板支架的部分搭设参数进行了施工现场实测,经过统计分析后得到了搭设参数的概率分布和统计参数,为支架的可靠性分析提供了参考依据。 (3)通过实地调研和参考其它有价值的文献分析,采用了安全系数和安全裕度较为全面地分析了当前我国模板支架的安全水准,同时探讨了搭设质量的各种因素对模板支架安全性的影响,提出了较为富余的安全储备是必需的。 (4)根据施工现场实测结果,提出了将钢管壁厚、拧紧扭力矩、立杆超出顶层水平杆长度和剪刀撑设置等视为试验因子;基于现场实测的统计参数,主要考虑了试验因子的影响计算得到了不同工况下的高大模板支架的极限承载力;同时采用了响应面法对极限承载力进行了拟合,确定了高大模板支架抗力的概率模型;通过参考部分文献资料获得了可靠性分析时荷载的概率模型;并建立了支架的极限状态方程,利用了蒙特卡罗法对支架进行了可靠性分析;根据分析结果说明了在支架施工过程中设置剪刀撑的重要性以及必须严格控制立杆超出顶层水平杆长度以及扣件螺栓扭紧扭力矩。 (5)根据相关文献的施工现场的调研结果,确定了高大模板支架搭设质量人为过失的检查内容,提出了DER安全性评价法,同时探讨了如何用DER评价法来评价支架的安全性,并通过工程实例分析说明了提出的安全性评价方法可以适用于高大模板支架的安全性评价,为支架的检查和验收提供重要的参考。


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