【摘要】：扣件式模板支撐體系作為一種傳統(tǒng)的模板搭設體系,其構(gòu)造簡單、搭設方便、適用于各種尺寸的梁板構(gòu)件,并且使用成本不高,因此在施工中得到了廣泛應用。但是施工中經(jīng)常會出現(xiàn)模板坍塌事故,造成人員傷亡�？梢娍奂侥０逯误w系在設計以及搭設過程中仍然存在諸多問題。關(guān)于扣件式模板支撐體系,很多學者都做過相應研究,本文在前人的研究基礎上,運用可靠度理論,使用有限元軟件ANSYS12.0對扣件式模板支撐體系進行模擬,求得不同工況下的可靠度,并得出一些有利于指導實際施工的結(jié)論。本文的主要工作如下:(1)分析國內(nèi)外對扣件式模板支撐體系的研究現(xiàn)狀,結(jié)合《建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范》(JGJ 162-2008)與《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》(JGJ 130—2011),探討現(xiàn)行規(guī)范設計方法存在的弊端,提出按照可靠度理論進行設計的思路。(2)根據(jù)相關(guān)規(guī)范以及其他學者的研究成果,確定以模板支撐體系的極限承載力作為判斷結(jié)構(gòu)失效的準則。結(jié)合實際工程,按照規(guī)范搭設模板支撐架。統(tǒng)計前人的現(xiàn)場實測結(jié)果,對鋼管壁厚與直徑數(shù)據(jù)進行分析,統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)鋼管壁厚均值約為2.93mm,標準差為0.259,變異系數(shù)為0.088,小于《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》(JGJ 130—2011)規(guī)定的3.6mm。鋼管直徑均值為48.08mm,小于《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》(JGJ 130—2011)規(guī)定的48.3mm,標準差為0.590,變異系數(shù)為0.012。扣件擰緊力矩均值為35.91N·m,標準差為14.535,變異系數(shù)為0.405。以上統(tǒng)計參數(shù)作為后文概率設計的基礎。(3)運用ANSYS的概率設計模塊對4種工況下的模板支撐架進行1000次蒙特卡羅法模擬,分別為按照規(guī)范搭設的普通模板支撐架和高大模板支撐架,以及選擇的某工程實際現(xiàn)場搭設的普通模板支撐架、高大模板支撐架。通過抽樣計算,得到最大軸向力的概率累積分布曲線,以及最大軸向力的概率靈敏度,提取最大軸向力不超過極限承載力的概率。(4)根據(jù)有限元計算得到可靠度,求解不同工況的模板支撐架的可靠指標,對比國內(nèi)房屋建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)范規(guī)定可靠指標與國外相關(guān)臨時結(jié)構(gòu)規(guī)范規(guī)定的可靠指標,發(fā)現(xiàn)美國規(guī)范對臨時結(jié)構(gòu)的可靠指標要求低于永久性建筑結(jié)構(gòu),通過本章計算的出的模板支撐可靠指標,也驗證了臨時結(jié)構(gòu)的可靠度并沒有達到永久結(jié)構(gòu)的可靠度。對于現(xiàn)場實際搭設的模板支撐架,其可靠指標更小。根據(jù)蒙特卡羅法模擬得出的靈敏度,研究影響扣件式模板支撐架可靠度的因素,其中主要因素包括扣件擰緊力矩、掃地桿的搭設、上部恒載和活載的取值,以及立桿的橫距和縱距;對于模板支撐極限承載力,最主要的影響因素是扣件擰緊力矩,對于支撐桿的最大軸向力,最主要的影響因素是荷載。最后給出模板支撐體系的分項系數(shù)表達式,結(jié)合可靠指標與分項系數(shù)的關(guān)系,以普通模板支撐架為例,通過分析計算得到模板支撐架的穩(wěn)定承載力、恒載與活載的概率統(tǒng)計參數(shù),計算給定可靠指標下的抗力與荷載分項系數(shù)。
【圖文】：

圖 2-1 兩變量的線性響應面一定的要求，為保證可靠度，對于下 = ， ， ， 式： ′= ′( ) = 需要足夠多的樣本點。通常涉及到許多隨機變量，為了確定一定的要求，但這樣做會使響應面法能影響計算精度，Bucher 于 1990 年 ′( ) = ∑ ∑ n+1 個樣本點得到足夠的方程來確定

東南大學碩士學位論文 = ( ) ( ) ( ) ( )( 這種方法選擇新中心點可以使所選樣本點包含很多的原極限狀態(tài)面信息。是把上式計算得到的點作為中心，，再次選擇樣本點，然后循環(huán)進行第一步能夠得到極限狀態(tài)面上設計驗算點的值，同時得到與之對應的可靠指標。共求解了 4n+3 個函數(shù) g(X)的值，這一逼近過程的圖形表示如圖 2-2 所示
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TU755.2

【參考文獻】

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本文編號：2667167