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碗扣式钢管模板支架承载力试验与分析

周康喆  
【摘要】:与普通扣件式钢管模板支架相比,碗扣式钢管模板支架具有搭设更加方便、节点性能更加稳定、受力性能更加良好等优点,在各类建筑工程中得到越来越多的应用,然而至今还没有成熟的技术规范,使其工程应用存在隐患,也制约了其进一步的推广。本文针对碗扣式节点的特点,系统开展碗扣式钢管模板支架承载力的试验研究与有限元分析,以期为制定碗扣式钢管模板支架技术规范提供依据。主要研究工作如下: (1)应用ANSYS软件对碗扣式钢管模板支架进行有限元建模,分析了考虑碗扣式节点为刚接节点和铰接节点两种情况对模板支架特征值屈曲承载力和非线性稳定承载力的影响,并对铰接节点情况下分析了立杆步距、立杆间距、天杆高度、地杆高度、以及架体高宽比对模板支架特征值承载力的影响; (2)通过8组碗扣式钢管模板支架的竖向静力加载试验,研究了立杆步距、天杆高度、架体高宽比、有无剪力撑等对模板支架承载力的影响,并分析了架体的受力性能; (3)以试验模板支架为对象,考虑碗扣式节点为半刚性节点,采用ANSYS软件且考虑非线性屈曲方法,对模板支架的稳定承载力进行了有限元分析,并与试验结果进行了对比,验证了半刚性节点模型的正确性。 研究表明:立杆步距和天杆高度是碗扣式钢管模板支架承载力的主要影响因素;水平剪力撑比竖向剪力撑能更有效约束架体的侧向位移;采用半刚性节点模型能较准确地模拟碗扣式钢管模板支架的承载力性能;进一步提出了立杆计算长度的修正计算公式。


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