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多层模板支撑体系荷载传递和分配规律的数值分析

顾芳  
【摘要】:建筑工程的施工速度不断加快,施工周期一般已达到一周一层。多、高层建筑施工中模板支架下混凝土主体结构尚未达到100%设计强度,通常就进行上层主体结构施工故目前大多采用多层模板支架体系。如果多层模板支架体系配置不合理或混凝土强度不足,很容易造成支架倒塌事故,严重影响施工安全和进度。因此,研究多层模板支架体系,对于选择合理的施工方案,避免出现工程事故,缩短施工周期都具有重要意义。 在多层模板支架体系中,新浇筑的楼层产生的施工荷载(包括施工恒载和施工活载),必须通过多层模板支架传递给下面已浇筑完成的几层楼板。在每一阶段,荷载都由混凝土时变结构和支架系统组成的临时承载体系承担,这一时变体系的混凝土材料性能与支模层数、施工周期密切相关,也就是说施工过程中混凝土结构及支架内力是随时间和模板支架形式而变化的。 为了深入的研究模板支撑体系与主体结构间相互作用、共同工作的机理,本文在对多层模板支架的理论分析基础上,建立ANSYS数值分析模型,对混凝土结构施工过程进行了模拟仿真分析,获得不同施工周期内多层模板支架体系的内力值,得出多层模板支架内力随混凝凝土龄期增长的变化规律,显示出多层模板支架体系是一个随时间变化的体系。同时还分析了地基不均匀沉降对上部结构模板支架内力的影响。 研究表明:在一个施工周期内,随着新浇楼板龄期的增长,支架的内力均逐渐减小。模板支架的内力峰值发生在新楼层混凝土刚浇筑完成时;在同一层内,梁下单根支架所受的内力比较大,板下单根支架所受的内力比较小,梁下单根支架内力最大值出现在柱子附近,而板下单根支架内力最大值出现在靠近梁附近;在不同的施工周期下,施工周期越短,多层模板支架的内力变化越大;当模板支架支撑在坚硬地基上时,模板支架各立杆轴力的变化趋势基本一致,各轴轴力最大值发生在边跨附近;当部分模板支架支撑在回填土地基上时,立杆最大轴力发生在靠近边跨处,靠近边跨的立杆的轴力发生明显增加;中间部分立杆的轴力适当的减小。


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