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大跨高耸脚手架支撑体系的研究

杨洋  
【摘要】:随着城市建设的日益发展,为了满足建筑的多功能性和造型美观的要求,各种超常规的混凝土结构建设日益增多。这些超常规混凝土结构通常面积大、空间跨度大、自重大,使得在施工中作为模板支撑的脚手架搭设跨度大、高度高,而且当上部混凝土结构自身强度尚未形成时,支撑架同时还要承担混凝土结构施工时的各种荷载,为支撑架的设计和施工提出了更高的要求。 近十多年来,我国的模板和脚手架技术虽然取得了长足的进步,但从总体上看,与工业发达国家相比,在技术和管理水平方面的差距还较大。1994年建设部提出建筑业重点推广应用的10项新技术中明确提出要推广使用新型模板与脚手架应用技术,但是却没有与之配套的技术规范。近年来,脚手架倒塌的事故也频频发生。究其事故原因,总的来讲主要是由于经营管理机制落后,施工单位认识不够,模板和脚手架未经过认真设计计算,支撑架体系强度不足、稳定性差等因素而造成的。 本文通过大量的调研和收集资料,分析城市高架桥模板支撑体系,选择建设部推广使用的碗扣式脚手架作为支撑架材料,使用ANSYS有限元程序建立空间立体模型,模拟支撑架受力情况,分别对以下几个问题进行了分析:支撑架预压对立杆承载力的影响,特大荷载下搭设强力支撑架的计算,无通道支撑架和有通道支撑架承载力分析,横杆对立杆轴力的调节作用,支撑架稳定性分析;并将本文所采用的支撑架模型与实际工程中经常采用的几种模型和经验值进行分析对比,进而对此类超常规结构的支撑架设计和施工提供可以参考的计算思路;最后对模板支撑体系的发展前景进行了探讨,包括支撑架新材料的应用,施工队伍的专业化等方面进行了讨论。 现在国家还没有专门为碗扣式脚手架的使用制定相关的产品应用技术规范,因此本文的研究为施工单位使用碗扣式脚手架搭设支撑架的设计和施工提供了参考,对排除安全隐患、提高设计的可靠性、提高工程质量、缩短工期、降低工程造价进都具有重要的意义,并对今后模板及支撑体系设计和施工的发展方向作出了有益的探索。


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