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扣件式高支撑架结构理论与现场实测

唐浩洋  
【摘要】:随着扣件式钢管高支撑架在工程中的广泛应用,因支撑架体系失稳坍塌引发的安全事故频发,引起工程界乃至整个社会的高度重视。长期以来,业界一直未把支撑架当作真正的结构来处理,而是以临时设施来对待,导致其设计与实际工况、材料性能、计算模型相脱节;计算模型与构造措施相脱节;施工操作与管理相脱节等一系列问题。现场实测是模板支撑架受力性能研究中的一个重要内容,它是建立模板支撑体系力学计算模型的基础,是检验实验室结构试验和理论分析结果的第一手资料,也可以为时变结构体系力学分析、控制施工期模板支撑体系的安全、施工方案设计及优化提供技术依据。 目前的高支撑架实测研究较少,且大多局限于对架体本身的监测。本论文对混凝土结构和架体的施工期性能进行同时监测,且测试的高支架支撑对象为型钢混凝土结构,为实测中的首次,填补了该领域的一项空白。且创新性的提出了利用型钢等结构体系与支撑架共同受力的研究理念。 论文从高支撑架的理论研究入手,以中山国际金融中心28m高支架支撑型钢混凝土结构的施工过程为工程背景,做了以下工作: ①调研典型模板高支撑架倒塌事故,总结了事故的5个共同特点;将产生倒塌事故的诱因总结为:材料缺陷、管理失控、计算问题、现场操作不到位四大方面,并从分别进行了详细阐述。 ②着重介绍常见高支撑架的构件体系以及扣件式钢管高支架的构造特点,并提出了高支架体系与结构共同作用的几点构造措施。 ③从传统计算方案,半刚性节点体系,整体稳定性计算三个层次介绍了高支撑架体系的计算方法。 ④以中山国际金融中心28m高支架支撑型钢混凝土结构为工程背景,利用有限元分析软件SAP2000建立高支撑架的三维有限元计算模型,进行了型钢结构与支撑架体系共同作用的施工期受力的模拟。 ⑤对中山项目型钢混凝土结构和高支撑架共同作用体系进行了施工期全过程(此处指模板支设、H型钢安装、混凝土浇筑,下层模板支撑架拆除,直至混凝土28天龄期的全过程)的实测、数据处理及分析。并对高支撑架的施工技术措施提出了几点建议。


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