傾斜附著式升降腳手架靜力穩(wěn)定及防墜動(dòng)力特性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-26 18:37
附著式升降腳手架是一種目前廣泛應(yīng)用的高層和超高層建筑施工輔助平臺(tái),其相比傳統(tǒng)落地腳手架,具有施工成本低、材料周轉(zhuǎn)率高、安全可靠等顯著優(yōu)點(diǎn)。但較于其龐大的市場(chǎng)規(guī)模,相應(yīng)的科學(xué)研究工作嚴(yán)重滯后,附著式升降腳手架的受力和穩(wěn)定特性、特殊工況下的工作性能以及防墜系統(tǒng)的可靠性等方面鮮有相關(guān)研究,基于上述問題,本文主要采用數(shù)值模擬研究方法,依托某異形超高層建筑實(shí)際工程所用附著式升降腳手架,進(jìn)行了架體靜力和穩(wěn)定驗(yàn)算、傾斜爬架的工作性能和架體突墜制動(dòng)極端工況模擬等相關(guān)研究,主要得出以下結(jié)論:(1)本文依托工程所用爬架在常見工況和規(guī)定荷載組合作用下相關(guān)力學(xué)指標(biāo)均處于正常范圍內(nèi),說明該型爬架可滿足實(shí)際施工需要。各工況和荷載組合作用下爬架應(yīng)力最大值出現(xiàn)位置類似,腳手板應(yīng)力最大值均出現(xiàn)于導(dǎo)軌桁架相連處,架體應(yīng)力最大值均位于導(dǎo)軌三角桁架與導(dǎo)軌橫桿相連處,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)可對(duì)上述部位進(jìn)行增大截面尺寸、提高材料強(qiáng)度等相關(guān)補(bǔ)強(qiáng)措施,確保爬架安全可靠工作。(2)爬架提升工況下架體位移和應(yīng)力較正常工作工況均較大,高空風(fēng)荷載對(duì)爬架位移具有顯著不利影響,爬架設(shè)計(jì)時(shí)可將提升工況下考慮高空風(fēng)荷載作用作為最不利工作環(huán)境進(jìn)行架體材料選型和...
【文章來源】: 周磊 山東大學(xué)
【文章頁(yè)數(shù)】:98 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1聞層建筑腳手架±丹塌事故??從近5年來的列舉部分落地腳手架事故統(tǒng)計(jì)材料可看出,高層建筑應(yīng)用落地??
積159563?m2,地下部分建筑面積54359?m2,其中西塔樓共34F,標(biāo)準(zhǔn)層高為4.2m,??建筑總高度165.5m,結(jié)構(gòu)類型為框架-核心筒;東裙房6F,高度為40.1m,結(jié)構(gòu)??類型為框架-剪力墻;地下車庫(kù)2F,結(jié)構(gòu)類型為框架結(jié)構(gòu)。塔樓標(biāo)準(zhǔn)層建筑面積??逐層內(nèi)收,7層面積為2882m2,?34層建筑面積為1811m2,樓層邊柱均為傾斜型??鋼混凝土柱,每根柱切斜角度不同,建筑單邊內(nèi)收距離為1025mm,最大內(nèi)收距??離為12380mm,西立面為折線形內(nèi)收變化,工程建筑效果圖如圖1-2。本工程所??用附著式升降腳手架從7層開始搭設(shè),架體提升至主體結(jié)構(gòu)封頂后進(jìn)行高空拆除??(不進(jìn)行下降作業(yè)),針對(duì)本工程建筑體型特點(diǎn),爬架需進(jìn)行內(nèi)傾斜3°狀態(tài)下正??常使用作和提升作業(yè)。??圖1-2某異形超高層建筑效果圖??1.5研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)??1.5.1研究?jī)?nèi)容??本文的研究工作主要根據(jù)有限元數(shù)值分析展開,首先以某異形超高層建筑所??用附著式升降腳手架為工程背景,對(duì)附著式升降腳手架的架體構(gòu)造、工作機(jī)理、??施工工藝進(jìn)行詳細(xì)介紹,作為有限元建模工作的基礎(chǔ),而后使用有限元軟件對(duì)架??體靜力和穩(wěn)定特性、傾斜爬架的工作性能和架體突墜制動(dòng)極端工況等方面進(jìn)行數(shù)??值模擬研究,具體研究?jī)?nèi)容有:??1)系統(tǒng)介紹附著式升降腳手架的架體組成、工作機(jī)理和施工工藝,并以實(shí)??際工程用某型附著式升降腳手架為工程依托,進(jìn)行了不同工況和荷載作用下的靜??力特性分析,研究附著式升降腳手架的受力和變形規(guī)律。??2)針對(duì)當(dāng)前爬架傾斜工作場(chǎng)景趨多的工程背景,利用有限元軟件對(duì)不同傾??6??
?山東大學(xué)碩士學(xué)位論文???第二章附著式升降腳手架技術(shù)概況及靜力有限元分析??2.1引言??附著式升降腳手架是從一定高度開始搭設(shè)形成封閉作業(yè)平臺(tái)并通過附著裝??置依附于工程結(jié)構(gòu)外立面上,依靠自身的升降動(dòng)力設(shè)備,隨工程結(jié)構(gòu)施工進(jìn)程逐??層爬升,具有防傾覆、防墜落裝置的一種施工輔助平臺(tái)在主體結(jié)構(gòu)施工中主??要起到安全防護(hù)、施工人員通道、施工材料堆載等作用,架體承受較大軸向力和??平面外高空風(fēng)荷載。但架體組成多為薄壁鋼構(gòu)件,其拼接的框架體系較為纖弱,??為確保爬架安全可靠工作,需在工程應(yīng)用前進(jìn)行架體工作性能驗(yàn)算。一般工程中??爬架供方僅根據(jù)規(guī)范使用靜力學(xué)公式對(duì)架體受載特性進(jìn)行靜力驗(yàn)算,此種計(jì)算方??式較為簡(jiǎn)單,不能考慮相鄰桿件的相互作用,爬架系統(tǒng)桿件眾多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,常??規(guī)靜力學(xué)公式計(jì)算無法準(zhǔn)確得出結(jié)構(gòu)的真實(shí)力學(xué)響應(yīng),為提高分析結(jié)果可信度,??本章節(jié)擬采用有限元軟件模擬來進(jìn)行附著式升降腳手架的靜力學(xué)驗(yàn)算。??2.2附著式升降腳手架技術(shù)概況??2.2.1架體組成??附著式升降腳手架(圖2-1)主要由架體系統(tǒng)、附著支撐系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、??安全裝置4部分組成。?___??馨贏??圖2-1附著式升降腳手架現(xiàn)場(chǎng)施工圖??1)架體系統(tǒng)??架體系統(tǒng)(圖2-2)由豎向主框架、水平承力桁架、架體構(gòu)造、施工防護(hù)??體系等組成。豎向主框架與建筑物外立面平行,主要承受和傳遞豎向和水平荷??載。水平承力桁架(圖2-3)主要承受架體豎向荷載,并將豎向荷載傳遞至豎??向主框架。架體構(gòu)造包括立桿、縱橫向水平桿、剪刀撐、簡(jiǎn)易樓梯等。施工防??護(hù)體系由腳手板、鋼防護(hù)翻板、沖孔鋼板防護(hù)網(wǎng)等構(gòu)件組成。??8??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]拆除防墜裝置 導(dǎo)致爬架墜落 違規(guī)交叉作業(yè) 造成事故擴(kuò)大——江蘇省揚(yáng)州中航寶勝海洋工程電纜項(xiàng)目“3.21”附著式升降腳手架墜落較大事故分析[J]. 任廣艷. 吉林勞動(dòng)保護(hù). 2019(09)
[2]泥石流沖擊荷載下圓鋼管的破壞機(jī)理分析[J]. 王秀麗,杜媛媛,冉永紅,喬芬. 蘭州理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(03)
[3]附著式整體升降腳手架的風(fēng)荷載研究[J]. 潘為民,孔寧寧,李國(guó)華,李夢(mèng)晗. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2018(09)
[4]附著式升降腳手架不同步運(yùn)動(dòng)時(shí)結(jié)構(gòu)的響應(yīng)分析[J]. 王秀麗,胡隆德,冉永紅,張虎躍. 沈陽(yáng)建筑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(04)
[5]斜拉附著式腳手架受力性能的試驗(yàn)研究[J]. 朱耀冉,黃讀禮. 工程與建設(shè). 2018(03)
[6]初始幾何缺陷對(duì)埋地管道屈曲臨界載荷影響研究[J]. 康習(xí)鋒,張宏,羅茜,劉嘯奔. 中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù). 2015(10)
[7]單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析方法研究[J]. 蔡健,賀盛,姜正榮,劉齊齊,張郁林. 工程力學(xué). 2015(07)
[8]簡(jiǎn)析建筑施工附著式升降腳手架的防墜落裝置[J]. 王峰,溫雪兵,張淼. 中國(guó)建筑金屬結(jié)構(gòu). 2015(06)
[9]單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定分析中初始幾何缺陷最大值的研究[J]. 蔡健,賀盛,姜正榮,張郁林,劉齊齊. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2015(06)
[10]撞擊荷載下鋼筋混凝土柱動(dòng)力響應(yīng)的數(shù)值研究[J]. 程小衛(wèi),李易,陸新征,閆維明. 工程力學(xué). 2015(02)
博士論文
[1]建筑用圓鋼管構(gòu)件側(cè)向沖擊響應(yīng)及失效機(jī)理[D]. 張榮.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[2]沖擊荷載下單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)分析與試驗(yàn)研究[D]. 馬肖彤.蘭州理工大學(xué) 2015
碩士論文
[1]智能化附著式升降腳手架施工過程中的靜動(dòng)力學(xué)分析[D]. 胡隆德.蘭州理工大學(xué) 2018
[2]斜拉附著式腳手架受力性能研究[D]. 朱耀冉.合肥工業(yè)大學(xué) 2018
[3]單層網(wǎng)殼初始缺陷及凱威特葵花單層球殼結(jié)構(gòu)的非線性穩(wěn)定分析[D]. 劉齊齊.華南理工大學(xué) 2015
[4]水平荷載及缺陷對(duì)扣件式腳手架承載力的影響分析[D]. 李雨.長(zhǎng)安大學(xué) 2015
[5]扣件式高大模板支架初始缺陷計(jì)算方法研究[D]. 姚旋.重慶大學(xué) 2014
[6]單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)抗沖擊性能研究[D]. 王昊.蘭州理工大學(xué) 2014
[7]實(shí)測(cè)缺陷對(duì)扣件式鋼管腳手架結(jié)構(gòu)性能的影響研究[D]. 郭建.長(zhǎng)安大學(xué) 2012
[8]高層建筑外爬行腳手架穩(wěn)定性研究[D]. 張繼興.鄭州大學(xué) 2012
[9]單層球面網(wǎng)殼在沖擊荷載下的動(dòng)力響應(yīng)與失效模式研究[D]. 譚雙林.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[10]復(fù)雜曲面單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的非線性穩(wěn)定性分析[D]. 周運(yùn)朱.浙江大學(xué) 2008
本文編號(hào):3001620
【文章來源】: 周磊 山東大學(xué)
【文章頁(yè)數(shù)】:98 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1聞層建筑腳手架±丹塌事故??從近5年來的列舉部分落地腳手架事故統(tǒng)計(jì)材料可看出,高層建筑應(yīng)用落地??
積159563?m2,地下部分建筑面積54359?m2,其中西塔樓共34F,標(biāo)準(zhǔn)層高為4.2m,??建筑總高度165.5m,結(jié)構(gòu)類型為框架-核心筒;東裙房6F,高度為40.1m,結(jié)構(gòu)??類型為框架-剪力墻;地下車庫(kù)2F,結(jié)構(gòu)類型為框架結(jié)構(gòu)。塔樓標(biāo)準(zhǔn)層建筑面積??逐層內(nèi)收,7層面積為2882m2,?34層建筑面積為1811m2,樓層邊柱均為傾斜型??鋼混凝土柱,每根柱切斜角度不同,建筑單邊內(nèi)收距離為1025mm,最大內(nèi)收距??離為12380mm,西立面為折線形內(nèi)收變化,工程建筑效果圖如圖1-2。本工程所??用附著式升降腳手架從7層開始搭設(shè),架體提升至主體結(jié)構(gòu)封頂后進(jìn)行高空拆除??(不進(jìn)行下降作業(yè)),針對(duì)本工程建筑體型特點(diǎn),爬架需進(jìn)行內(nèi)傾斜3°狀態(tài)下正??常使用作和提升作業(yè)。??圖1-2某異形超高層建筑效果圖??1.5研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)??1.5.1研究?jī)?nèi)容??本文的研究工作主要根據(jù)有限元數(shù)值分析展開,首先以某異形超高層建筑所??用附著式升降腳手架為工程背景,對(duì)附著式升降腳手架的架體構(gòu)造、工作機(jī)理、??施工工藝進(jìn)行詳細(xì)介紹,作為有限元建模工作的基礎(chǔ),而后使用有限元軟件對(duì)架??體靜力和穩(wěn)定特性、傾斜爬架的工作性能和架體突墜制動(dòng)極端工況等方面進(jìn)行數(shù)??值模擬研究,具體研究?jī)?nèi)容有:??1)系統(tǒng)介紹附著式升降腳手架的架體組成、工作機(jī)理和施工工藝,并以實(shí)??際工程用某型附著式升降腳手架為工程依托,進(jìn)行了不同工況和荷載作用下的靜??力特性分析,研究附著式升降腳手架的受力和變形規(guī)律。??2)針對(duì)當(dāng)前爬架傾斜工作場(chǎng)景趨多的工程背景,利用有限元軟件對(duì)不同傾??6??
?山東大學(xué)碩士學(xué)位論文???第二章附著式升降腳手架技術(shù)概況及靜力有限元分析??2.1引言??附著式升降腳手架是從一定高度開始搭設(shè)形成封閉作業(yè)平臺(tái)并通過附著裝??置依附于工程結(jié)構(gòu)外立面上,依靠自身的升降動(dòng)力設(shè)備,隨工程結(jié)構(gòu)施工進(jìn)程逐??層爬升,具有防傾覆、防墜落裝置的一種施工輔助平臺(tái)在主體結(jié)構(gòu)施工中主??要起到安全防護(hù)、施工人員通道、施工材料堆載等作用,架體承受較大軸向力和??平面外高空風(fēng)荷載。但架體組成多為薄壁鋼構(gòu)件,其拼接的框架體系較為纖弱,??為確保爬架安全可靠工作,需在工程應(yīng)用前進(jìn)行架體工作性能驗(yàn)算。一般工程中??爬架供方僅根據(jù)規(guī)范使用靜力學(xué)公式對(duì)架體受載特性進(jìn)行靜力驗(yàn)算,此種計(jì)算方??式較為簡(jiǎn)單,不能考慮相鄰桿件的相互作用,爬架系統(tǒng)桿件眾多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,常??規(guī)靜力學(xué)公式計(jì)算無法準(zhǔn)確得出結(jié)構(gòu)的真實(shí)力學(xué)響應(yīng),為提高分析結(jié)果可信度,??本章節(jié)擬采用有限元軟件模擬來進(jìn)行附著式升降腳手架的靜力學(xué)驗(yàn)算。??2.2附著式升降腳手架技術(shù)概況??2.2.1架體組成??附著式升降腳手架(圖2-1)主要由架體系統(tǒng)、附著支撐系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、??安全裝置4部分組成。?___??馨贏??圖2-1附著式升降腳手架現(xiàn)場(chǎng)施工圖??1)架體系統(tǒng)??架體系統(tǒng)(圖2-2)由豎向主框架、水平承力桁架、架體構(gòu)造、施工防護(hù)??體系等組成。豎向主框架與建筑物外立面平行,主要承受和傳遞豎向和水平荷??載。水平承力桁架(圖2-3)主要承受架體豎向荷載,并將豎向荷載傳遞至豎??向主框架。架體構(gòu)造包括立桿、縱橫向水平桿、剪刀撐、簡(jiǎn)易樓梯等。施工防??護(hù)體系由腳手板、鋼防護(hù)翻板、沖孔鋼板防護(hù)網(wǎng)等構(gòu)件組成。??8??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]拆除防墜裝置 導(dǎo)致爬架墜落 違規(guī)交叉作業(yè) 造成事故擴(kuò)大——江蘇省揚(yáng)州中航寶勝海洋工程電纜項(xiàng)目“3.21”附著式升降腳手架墜落較大事故分析[J]. 任廣艷. 吉林勞動(dòng)保護(hù). 2019(09)
[2]泥石流沖擊荷載下圓鋼管的破壞機(jī)理分析[J]. 王秀麗,杜媛媛,冉永紅,喬芬. 蘭州理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(03)
[3]附著式整體升降腳手架的風(fēng)荷載研究[J]. 潘為民,孔寧寧,李國(guó)華,李夢(mèng)晗. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2018(09)
[4]附著式升降腳手架不同步運(yùn)動(dòng)時(shí)結(jié)構(gòu)的響應(yīng)分析[J]. 王秀麗,胡隆德,冉永紅,張虎躍. 沈陽(yáng)建筑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(04)
[5]斜拉附著式腳手架受力性能的試驗(yàn)研究[J]. 朱耀冉,黃讀禮. 工程與建設(shè). 2018(03)
[6]初始幾何缺陷對(duì)埋地管道屈曲臨界載荷影響研究[J]. 康習(xí)鋒,張宏,羅茜,劉嘯奔. 中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù). 2015(10)
[7]單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析方法研究[J]. 蔡健,賀盛,姜正榮,劉齊齊,張郁林. 工程力學(xué). 2015(07)
[8]簡(jiǎn)析建筑施工附著式升降腳手架的防墜落裝置[J]. 王峰,溫雪兵,張淼. 中國(guó)建筑金屬結(jié)構(gòu). 2015(06)
[9]單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定分析中初始幾何缺陷最大值的研究[J]. 蔡健,賀盛,姜正榮,張郁林,劉齊齊. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2015(06)
[10]撞擊荷載下鋼筋混凝土柱動(dòng)力響應(yīng)的數(shù)值研究[J]. 程小衛(wèi),李易,陸新征,閆維明. 工程力學(xué). 2015(02)
博士論文
[1]建筑用圓鋼管構(gòu)件側(cè)向沖擊響應(yīng)及失效機(jī)理[D]. 張榮.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[2]沖擊荷載下單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)分析與試驗(yàn)研究[D]. 馬肖彤.蘭州理工大學(xué) 2015
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[1]智能化附著式升降腳手架施工過程中的靜動(dòng)力學(xué)分析[D]. 胡隆德.蘭州理工大學(xué) 2018
[2]斜拉附著式腳手架受力性能研究[D]. 朱耀冉.合肥工業(yè)大學(xué) 2018
[3]單層網(wǎng)殼初始缺陷及凱威特葵花單層球殼結(jié)構(gòu)的非線性穩(wěn)定分析[D]. 劉齊齊.華南理工大學(xué) 2015
[4]水平荷載及缺陷對(duì)扣件式腳手架承載力的影響分析[D]. 李雨.長(zhǎng)安大學(xué) 2015
[5]扣件式高大模板支架初始缺陷計(jì)算方法研究[D]. 姚旋.重慶大學(xué) 2014
[6]單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)抗沖擊性能研究[D]. 王昊.蘭州理工大學(xué) 2014
[7]實(shí)測(cè)缺陷對(duì)扣件式鋼管腳手架結(jié)構(gòu)性能的影響研究[D]. 郭建.長(zhǎng)安大學(xué) 2012
[8]高層建筑外爬行腳手架穩(wěn)定性研究[D]. 張繼興.鄭州大學(xué) 2012
[9]單層球面網(wǎng)殼在沖擊荷載下的動(dòng)力響應(yīng)與失效模式研究[D]. 譚雙林.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[10]復(fù)雜曲面單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的非線性穩(wěn)定性分析[D]. 周運(yùn)朱.浙江大學(xué) 2008
本文編號(hào):3001620
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