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扣件式钢管模板支撑架结构力学性能研究

胡凯山  
【摘要】: 扣件式钢管脚手架和模板支撑架具有装拆方便、通用性强、承载力大、整体刚度好等优点,已成为当前我国使用量最多,应用最普遍的一种脚手架,占脚手架使用总量的70%左右。近年来,发生了许多重大的脚手架和模板支撑架的安全事故,据统计,基于脚手架事故占建筑事故的25%以上,给人们生命、财产造成了重大的威胁。因此,对扣件式钢管脚手架和模板支撑架进行研究具有重要的理论意义和现实的工程意义。 本文首先回顾了脚手架在我国的发展过程以及今后的发展动向,重点介绍了扣件式钢管脚手架的组成;接着,列举了近年来发生的重大的脚手架和模板支撑架的安全事故,分析了这些事故发生的原因和预防措施;然后总结了国内外对脚手架和模板支撑架方面的研究成果,为后面的研究提供思路和方法。 对扣件连接特性的不同看法形成了脚手架和模板支撑架的不同计算理论,主要分为三种:铰接、刚接和半刚性计算法。本文介绍了扣件式模板支撑架的扣件连接特性、主要的半刚性连接M-θ模型。 对扣件式模板支撑架的主要构件:立杆、横向横杆和纵向横杆建立单元刚度矩阵;利用大型通用有限元软件ANSYS对其建模、进行受力分析,得到不同支撑条件和不同约束条件下的模板支架最大水平偏移量和扣件节点最大弯矩和剪力值。对所得到的结果进行分析,得出了一些有益的结论,这些结论对于认识模板支架的工作性能以及指导工程实际有一定的参考价值。


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