【博士】鋼管高大模板支撐結(jié)構(gòu)施工安全技術(shù)研究

內(nèi)容簡介

　　鋼管高大模板支撐結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于混凝土結(jié)構(gòu)施工中，隨著我國城市化建設(shè)的發(fā)展，大跨度、重荷載、高凈空混凝土結(jié)構(gòu)大量涌現(xiàn)，對高大模板支撐結(jié)構(gòu)施工安全性提出了更高的要求。不時發(fā)生的高支模架坍塌事故既造成了人員傷亡，又帶來了巨大經(jīng)濟損失和不良社會影響，高支模架施工安全問題已經(jīng)引起工程建設(shè)者的注意，并成為一個緊迫的議題?！　　　?國內(nèi)外學(xué)者結(jié)合課題和工程實踐對高支模架施工安全問題進行了研究，取得了階段性成果，然而總體來講，關(guān)于高大模板支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計理論、施工安全技術(shù)的研究還不夠全面和深入。本文在總結(jié)已有研究成果的基礎(chǔ)上，圍繞高大模板支撐結(jié)構(gòu)施工安全性這一主題，對鋼管高支模架的基本形式、施工現(xiàn)場實際應(yīng)用情況、連接節(jié)點剛度、扣件式鋼管高大模板支撐結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性以及高支模架安全性構(gòu)造措施、承插型盤扣式鋼管模板支撐結(jié)構(gòu)體系及其力學(xué)性能、高支模架坍塌事故機理及防坍塌技術(shù)措施等方面進行了較為系統(tǒng)的研究?！　　　?論文的主要工作及創(chuàng)新點如下：　　　　 (1)歸納總結(jié)了當(dāng)前我國常用的幾種支模架的基本構(gòu)造以及高支模架的基本形式，并比較了各自的優(yōu)缺點?！　　　?對施工現(xiàn)場常使用的扣件式鋼管支模架的鋼管壁厚、扣件自重、扣件擰緊力矩進行了調(diào)查研究，結(jié)果表明實際工程支模架搭設(shè)基本參數(shù)總體上未能達到規(guī)范的要求?！　　　?在施工現(xiàn)場對支模架區(qū)域性施工活荷載自頂層模板向下部支架傳遞的擴散效應(yīng)進行了整架試驗研究，研究結(jié)果表明區(qū)域性作用的活荷載擴散效應(yīng)并不明顯，并給出了支模架設(shè)計時活荷載的取值建議?！　　　?(2)闡述了鋼管高大模板支撐結(jié)構(gòu)節(jié)點半剛性的模擬方法，并對目標(biāo)參數(shù)位移測量反分析理論以及半剛性鋼框架結(jié)構(gòu)有限元法進行了研究。針對不同構(gòu)造條件的扣件式鋼管支模架，進行了一系列整架抗側(cè)移試驗，取得了大量的試驗數(shù)據(jù)，通過理論分析，得出了可引入整架計算的扣件連接節(jié)點剛度系數(shù)。　　　　 (3)結(jié)合扣件式鋼管模板支撐結(jié)構(gòu)兩種典型結(jié)構(gòu)受力形式，對模板支撐結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性進行了系統(tǒng)的參數(shù)分析，得出了扣件式鋼管高大模板支撐結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)模式，明確了直角扣件擰緊力矩、水平桿步高、立桿水平間距、立桿頂部懸臂長度、支模架最頂層水平桿步高、支模架搭設(shè)步數(shù)對扣件式鋼管高大模板支撐結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響程度?！　　　?在對參數(shù)分析計算結(jié)果進行統(tǒng)計分析和歸納的基礎(chǔ)上，提出了便于施工技術(shù)人員掌握的支模架設(shè)計方法及簡化設(shè)計計算公式?！　　　?對影響扣件式鋼管模板支撐結(jié)構(gòu)穩(wěn)定承載力的關(guān)鍵構(gòu)造措施進行了整架計算分析，明確了掃地桿、豎向剪刀撐、水平剪刀撐設(shè)置以及核心區(qū)域加強的構(gòu)造措施對扣件式鋼管高大模板支撐結(jié)構(gòu)穩(wěn)定承載力的影響程度，并提出了保證支模架施工安全性的具體構(gòu)造措施，對高支模架的施工具有指導(dǎo)意義?！　　　?(4)闡述了承插型盤扣式鋼管模板支撐結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體系；對保證支模架施工安全的關(guān)鍵節(jié)點進行了極限承載力試驗研究；基于位移反分析理論對連接節(jié)點剛度進行了整架試驗研究，得出了可引入整架計算的盤扣連接節(jié)點剛度系數(shù)；對基本受力單元體進行了極限承載力試驗研究，得出了立桿彎曲失穩(wěn)是其基本失穩(wěn)模式的結(jié)論；對承插型盤扣式高大模板支撐結(jié)構(gòu)進行了參數(shù)分析，分析結(jié)果表明這種新型形式的模板支撐結(jié)構(gòu)具有良好的系統(tǒng)性，跨數(shù)、步數(shù)對支撐結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性影響不大，立桿頂部懸臂段長度是影響模板支撐結(jié)構(gòu)穩(wěn)定承載力的主要因素，并提出了模板支撐結(jié)構(gòu)穩(wěn)定極限承載力的簡化設(shè)計計算公式。　　　　 (5)結(jié)合已發(fā)生的典型高支模架坍塌事故實例，對高支模架的坍塌失效機理進行了研究，總結(jié)了導(dǎo)致高大支模架整體坍塌的典型原因，并提出了具體的防坍塌技術(shù)措施?！　?.....　　共135頁編制于2010年

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