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高大模板支撑体系施工安全风险管理研究

张虎  
【摘要】:随着我国经济的发展,建筑物的大跨度和大空间倍受青睐,建筑结构日趋复杂化,高大模板支撑体系被广泛应用。由于我国没有完善的模板支撑体系设计规范,也缺乏工程经验,高大模板支架坍塌事故屡见不鲜,造成巨大损失。因此,本文在现场调研和试验研究的基础上,结合相关规范及建模分析,对模板支架稳定承载力计算、稳定性影响因素和施工安全控制等进行了深入研究,建立了基于BP神经网络的风险预测模型,对高大模板支撑体系施工进行安全风险管理。本文主要从以下几个方面研究: 首先,根据现场实测和统计资料,分析了影响模板支架施工安全的因素,得出各因素能够保证安全和方便施工的合理区间和搭设要求,为设计和施工提供参考;本文采用正交试验方法对影响模板支架稳定承载力的各因素的主次顺序和显著程度进行分析,提出在施工过程中应重点控制步距和立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点长度两个显著性指标。 其次,通过对模板支撑体系的计算理论和相关规范进行研究,得出了采用半刚性模型和有侧移半刚性连接钢框架柱计算理论进行承载力计算是合理的,并通过ANSYS有限元分析,得到了考虑模板支架高宽比的立杆稳定性计算公式。 再次,结合试验研究和相关规范,确定了影响模板支架施工安全的各因素的安全水准及计算方法,选取扣件质量、钢管壁厚等15个评价指标建立BP神经网络模型。从实际工程、事故案例和现场试验中整理出多组数据样本,对模型进行学习和测试,建立了基于BP神经网络的扣件式钢管模板支撑体系施工安全性预测模型。 最后,结合原材料选择、施工方案、搭设质量、构造措施、施工组织与管理、信息化施工六个方面,综合考虑施工期模板支架受力机理,提出模板支撑体系施工安全风险管理方案。结合工程实例,提出针对扣件式钢管高大模板支撑体系的信息化施工方案。利用各种信息化工具收集模板支架在施工过程中的各种信息,根据信息反馈情况采取合理措施,及时进行控制。实践证明,信息化施工方案切实可行。


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