為合理分析鋼管腳手架的受力性能,建立了能夠同時(shí)考慮二階效應(yīng)和節(jié)點(diǎn)非線性半剛性連接影響的鋼管腳手架非線性分析模型,并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)試驗(yàn)對(duì)非線性分析模型進(jìn)行了有效性驗(yàn)證,進(jìn)而基于非線性分析模型分析了立桿間距、水平桿步距和水平荷載等關(guān)鍵因素對(duì)鋼管腳手架內(nèi)力和位移的影響規(guī)律。分析結(jié)果表明:所建立的鋼管腳手架非線性分析模型的計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合較好,說(shuō)明該模型的計(jì)算精度較高;對(duì)于高寬比較小的普通扣件式和承插型鍵槽式鋼管支撐腳手架,非線性半剛性連接和二階效應(yīng)的耦合影響不顯著;對(duì)于高寬比較大的鋼管腳手架,半剛性連接的非線性影響不顯著。 

【文章來(lái)源】：工業(yè)建筑. 2020,50(09)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

考慮節(jié)點(diǎn)半剛性與二階效應(yīng)的梁柱單元

為驗(yàn)證上述非線性分析模型的正確性，本文選取施工現(xiàn)場(chǎng)中應(yīng)用較廣泛的典型鋼管支撐腳手架為對(duì)象開(kāi)展實(shí)測(cè)驗(yàn)證。鋼管支撐腳手架作為建筑施工現(xiàn)場(chǎng)的模板支撐體系，其承受的恒荷載和活荷載以集中荷載的形式作用在立桿的頂部。如圖2所示，本文選取普通扣件式鋼管支撐腳手架(搭設(shè)高度為3 m)、大高寬比扣件式鋼管支撐腳手架(搭設(shè)高度為6.15 m)和承插型鍵槽式鋼管支撐腳手架(搭設(shè)高度4.8 m)，對(duì)其開(kāi)展了施工全過(guò)程的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，監(jiān)測(cè)了鋼管腳手架關(guān)鍵構(gòu)件和關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的內(nèi)力和位移在模板搭設(shè)、混凝土澆筑、結(jié)構(gòu)成型養(yǎng)護(hù)等關(guān)鍵施工過(guò)程中的變化[17]。為便于分析，本文選取施工全過(guò)程中立桿底部軸力的峰值作為實(shí)測(cè)值，并以此為基準(zhǔn)驗(yàn)證非線性分析模型計(jì)算結(jié)果的正確性。在開(kāi)展非線性分析時(shí)，施加在腳手架分析模型立桿頂部的豎向集中荷載取為施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)測(cè)值，并在腳手架的主節(jié)點(diǎn)處施加虛擬水平力(取豎向集中荷載的2%)模擬支架的初始缺陷[18]。鋼管腳手架非線性分析方法計(jì)算結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)的對(duì)比分析見(jiàn)表1和圖3。表1中，1,4,5,6表示現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試試驗(yàn)中立桿的編號(hào);其中，對(duì)于普通扣件式，1號(hào)和6號(hào)立桿位于邊跨樓板下方，4號(hào)立桿位于中跨樓板下方;對(duì)于大高寬比扣件式，4號(hào)立桿位于橫向主梁下方，5號(hào)立桿位于縱橫兩向主梁交匯處的下方;對(duì)于承插鍵槽式，1號(hào)立桿位于次梁下方，4號(hào)立桿位于主梁下方，5號(hào)立桿位于樓板下方。FR、FS和FNS分別表示一階分析方法下的剛接、線性和非線性半剛性連接分析模型;SR、SS、SNS分別表示二階分析方法下的節(jié)點(diǎn)剛接、線性和非線性半剛性連接分析模型;Test表示立桿底部軸力實(shí)測(cè)值。圖3中，R表示計(jì)算值相對(duì)實(shí)測(cè)值的誤差，例如，RFR表示分析模型FR的計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)值的相對(duì)誤差的絕對(duì)值。

由表1和圖3可知，本文所建立的鋼管腳手架非線性分析模型的計(jì)算結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)值基本吻合，從而證明了分析模型的有效性;對(duì)于高寬比較小的普通扣件式和承插型鍵槽式鋼管支撐腳手架，非線性半剛性連接和二階效應(yīng)的耦合影響不大;對(duì)于高寬比較大的鋼管支撐腳手架，半剛性連接的非線性影響不顯著。3 鋼管腳手架影響因素分析

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[10]腳手架與模板倒塌事故分析與預(yù)防措施[J]. 謝建民,肖備.  建筑結(jié)構(gòu). 2002(04)

碩士論文
[1]鋼管腳手架的非線性分析模型、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)及規(guī)范校準(zhǔn)研究[D]. 潘新忠.廣西大學(xué) 2018



本文編號(hào)：3575791