【摘要】：承插型盤扣式鋼管支架具有構件定型、拆裝方便等優(yōu)點被大量應用實際工程中,但承插型盤扣式支架現(xiàn)場試驗尚不充分,設計理論不盡完善,當搭設不當時會造成支架坍塌,導致人員財產(chǎn)損失。因此,對模板支架體系進行現(xiàn)場受力性能試驗研究,具有理論和現(xiàn)實意義。根據(jù)本文前期實際工程調查,國內施工現(xiàn)場樓蓋模板支撐體系主要有抬桿式支架(以水平桿直接承受主梁施工荷載,水平桿再由主梁兩側立桿支承)和頂桿式支架(主梁下方設置帶有頂托的立桿直接承受主梁施工荷載)兩種形式,依據(jù)支架搭設形式和受力特點分別命名“H型支撐架”和“V型支撐架”。本文結合開封市恒大未來城項目,通過現(xiàn)場試驗,對兩種不同結構形式的模板支架體系在混凝土澆筑全過程中立桿、水平桿、斜桿(剪刀撐)內力進行監(jiān)測,利用現(xiàn)場實測結果和數(shù)值模擬結果,與規(guī)范計算結果對比研究,總結支架桿件內力分布及發(fā)展規(guī)律,確定兩種不同支撐架的適用界限,并對支架體系承載力影響因素進行分析,為承插型盤扣式支架設計和施工提供技術依據(jù)。主要研究成果如下:(1)支撐架無論梁底還是板下立桿懸伸段均為軸力受力,彎矩可以忽略,同一立桿上部壓力大于下部。(2)H型支撐架梁兩側立桿內力大于板下,內力分布不均勻,兩側立桿內力平均值-9.96k N,板下立桿內力平均值-8.75k N,故建議梁底立桿加密(間距減半)設置,并每2根立桿與板下立桿相互拉結構成整體受力體系。(3)V型支撐架梁底頂托立桿受壓大于兩側,軸力分布不均勻,中間軸力大,兩側小,頂托立桿承載力發(fā)揮系數(shù)?(0.202)大于兩側(0.176),根據(jù)工程實際材料特征和施工技術、管理水平,建議模板支架的承載力發(fā)揮系數(shù)?控制在0.2~0.3之間為宜。(4)H和V型支撐架水平桿受力復雜,與剪刀撐搭設位置緊密相關,當水平桿受剪刀撐約束時內力呈現(xiàn)受壓狀態(tài),反之呈現(xiàn)受拉狀態(tài);縱、橫向水平桿受力狀態(tài)大致相同,梁底和板下水平桿內力無明顯差異,均表現(xiàn)上部內力大于下部。(5)通過現(xiàn)場實測和規(guī)范計算判定H和V型支撐架可依據(jù)梁高度h=630mm作為選型界限,但考慮到實際工程梁截面高度以100mm為模數(shù),故建議H型支撐架適用最大梁高h=600mm。(6)實際混凝土澆筑時,施工荷載復雜,部分桿件出現(xiàn)拉壓變化,而支架在澆筑第8h后由于前期澆筑混凝土形成一定強度,出現(xiàn)模板支架“卸載現(xiàn)象”,使立桿受力減小。(7)數(shù)值模擬結果與現(xiàn)場實測結果對比,驗證了建模分析的合理性,表明基于節(jié)點半剛性模型分析承插型盤扣式支架是可行的。對兩種支架屈曲分析表明:H型支撐架可能發(fā)生縱斷面(YOZ面)整體側移失穩(wěn),說明縱斷面是薄弱面,而V型支撐架橫斷面(XOZ面)是薄弱面。(8)隨著施工中混凝土澆筑產(chǎn)生的縱、橫向不均衡荷載逐漸加大,臨界荷載逐漸降低,且橫向不均衡澆筑對支架承載力影響更大;H型支撐架縱斷面是薄弱面,支架失穩(wěn)先從縱斷面后轉向橫斷面。因此,混凝土澆筑應保障均勻對稱。
【圖文】：

圖 1.1 2012 年以來各項工程事故發(fā)生比例年來，我國發(fā)生的模板支架工程事故。1）2005 年 8 月，北京西西工程 4 號地工程，現(xiàn)場澆筑大廳堂頂板時，發(fā)生下部模板支架體系坍塌，導致 9 人死亡，20 人重傷2 所示。2）2006 年 3 月，廈門某大橋在澆筑 B 標段箱梁體混凝土時，生局部失穩(wěn)，導致混凝土橋箱梁垮塌，造成 17 人重傷事故[7]，3）2010 年 1 月，云南新建機場航站區(qū)A3 標段在澆筑頂橋混凝土撐體系失穩(wěn)倒塌，共造成 5 人死亡，35 人重傷事故[8]，如圖 1.44）2017 年 9 月，駐馬店市上蔡縣筒倉項目，筒倉錐底環(huán)梁標高工混凝土澆筑不當，造成下部高大模板支撐體系坍塌，造成 3 人事故，如圖 1.5 所示。

圖 1.2 北京西工程模板支架坍塌 圖 1.3 廈門某大橋失穩(wěn)坍塌圖 1.4 機場航站區(qū)支撐體系坍塌 圖 1.5 上蔡縣筒倉支撐體系坍塌通過工程事故總結，模板支架失穩(wěn)坍塌主要原因有以下幾個因素[9]：（1）環(huán)境因素：異常惡劣的天氣或施工場地土質情況，例如暴雨、狂風和地震等為不可抗力因素；對于現(xiàn)場土質較松軟，可采用地面硬化或增加墊塊等
【學位授予單位】：鄭州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TU755.2

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 謝晶旭;;扣件式鋼管支模架極限承載力有限元分析[J];山西建筑;2015年31期

2 杜紅凱;韓淼;崔相東;張榮強;;1/4橋路應變采集的溫度補償效果實驗研究[J];北京建筑大學學報;2014年04期

3 張凱;仲鑫;李世杰;鐘秋;;承插型盤扣式鋼管支架的設計及施工[J];建筑施工;2014年08期

4 徐蓉;劉碧波;馬榮全;;承插型盤扣式模板支架體系試驗研究[J];施工技術;2014年05期

5 李勇;管昌生;張志明;;高架梁支撐的數(shù)值模擬分析[J];四川建筑科學研究;2013年05期

6 鄭蓮瓊;蔡雪峰;莊金平;周繼忠;庹明貝;;高大模板扣件式鋼管支撐體系現(xiàn)場實測與分析[J];工業(yè)建筑;2013年07期

7 陶友海;;Midas/Civil軟件在現(xiàn)澆梁支架模擬計算中的應用[J];國防交通工程與技術;2012年04期

8 周可夫;葉見曙;李萬恒;程壽山;傅宇方;;鋼桁拱橋穩(wěn)定分析[J];公路;2012年03期

9 楊亞男;;模板腳手架行業(yè)30年發(fā)展歷程[J];中國建筑金屬結構;2012年01期

10 陸征然;陳志華;王小盾;劉群;劉紅波;;扣件式鋼管滿堂支撐體系穩(wěn)定性的有限元分析及試驗研究[J];土木工程學報;2012年01期

相關碩士學位論文 前10條

1 智震;城市高架工程疊跨段組合型模板支架工作性能試驗研究[D];鄭州大學;2016年

2 徐燦;承插型盤扣式超厚模板支撐體系整體承載力研究[D];重慶大學;2015年

3 張曉靜;箱梁翼緣下模板支架受力性能試驗研究[D];鄭州大學;2014年

4 侯杰;新型高強碗扣式高支模架系統(tǒng)受力性能監(jiān)測及分析[D];鄭州大學;2014年

5 高新新;扣件式鋼管支架體系穩(wěn)定承載力分析[D];哈爾濱工業(yè)大學;2013年

6 金鵬;嘉興經(jīng)投商務大廈工程中高支模架計算分析[D];天津大學;2013年

7 陳龍;承插型盤扣式鋼管模板支架受力性能影響因素分析[D];中南大學;2013年

8 胡鵬飛;碗扣式模板支架靜力性能研究[D];浙江大學;2013年

9 韓學威;碗扣式高支模架力學性能試驗研究[D];鄭州大學;2012年

10 蔡亮;扣件式鋼管高支模體系力學性能研究[D];沈陽建筑大學;2012年

，

本文編號：2688933