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新型竹建筑模板及扣件式钢管模板支撑体系研究

张献蒙  
【摘要】:重组竹是为合理利用我国丰富的竹业资源开发的新型生物质复合材料,重组竹具有力学性能好、表面平整度高等特点,应用于建筑模板可有效减少目前我国建筑模板木材资源的消耗,提高混凝土工程质量,降低模板工程费用等。另一方面,由于扣件式钢管支撑体系具有装拆方便、承载力高、通用性强等优点,其在建设工程中的使用量占有绝对地位,但与之有关的坍塌事故频发,如何提高其稳定性是一个急需解决的问题。本文对重组竹建筑模板和扣件式钢管支撑体系进行了研究,内容包括以下几个方面:一、设计了41组不同含水率的重组竹试件,研究其破坏形态以及力学性能随含水率变化规律,利用数值拟合获得重组竹模板的纤维饱和点约为19%,提出重组竹建筑模板的静曲强度设计值分项系数和静曲弹性模量折减系数,分别取为4.0和0.8。二、借鉴组合结构设计原理对新型钢框重组竹模板在不同工况下的强度、刚度进行分析。基于理论分析,设计了三种工况的钢框重组竹建筑模板,研究其钢框架与重组竹面板的协同工作性能,提出协同工作系数η以考虑钢框重组竹模板的钢框架与重组竹面板二者之间的非完全嵌固,根据试验结果得到η的值为0.74。三、通过扣件式钢管模板支撑体系的ABAQUS三维有限元模型,研究了扣件的拧紧力矩、立杆伸出顶层水平杆长度a、扫地杆设置高度d、横杆步距h、立杆纵横距la和lb、支撑体系的搭设步数和跨数、剪刀撑的搭设情况等参数对扣件式钢管支撑体系承载力的影响规律。给出各搭设参数、剪刀撑布置的建议,并提出支撑体系高度调整系数。四、基于前人的研究成果和本文的数值分析结果,提出一种基于有侧移悬伸半刚性框架的扣件式钢管支撑体系立杆计算长度系数计算公式,并验证其正确性。


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