高大模板支撑体系技术研究

论文摘要

当今我国建筑行业高速发展,公共建筑、高架桥等大型建筑数量剧增,在这些领域,高支撑体系在现浇混凝土结构施工中的越来越重要。但是由于建筑行业发展过快,设计水平和施工技术水平跟不上,使得我国高支撑体系在使用中倒塌事故频频发生,严重影响了施工安全和建筑物的使用性能。我国高支撑体系目前存在的问题主要有:1.应用较普遍的扣件式钢管模板高支撑体系整体稳定性等综合性能较差,使得高支撑体系的安全性保证欠缺;2.高支撑体系的理论体系尚不完善,没有对应的设计规范。现行计算方法对扣件式模板支撑体系的设计计算只考虑了支撑体系中单杆单个步距的稳定,没有对高支撑体系各杆件间相互作用、高度增加对高支撑体系承载力的影响等提出明确的计算要求;3.在高支撑体系施工过程中,没有严格按照设计方案和专家论证的建议进行搭设,操作层面上的执行力、监管力的不足,都对高支撑体系的施工造成威胁。本文建立了模板高支撑体系整体分析模型,系统地研究了节点刚度对高支撑体系稳定性的影响,纯框架、剪刀撑以及格构柱式三种高支撑体系的抗侧能力和稳定承载力随高度增加的变化。通过分析研究不同高支撑体系的综合性能,为新的支撑体系的研究提供思路。运用有限元分析和钢结构稳定理论相结合,提出高支撑体系设计的半刚性框架理论,对传统脚手架设计理论进行优化,提高高支撑体系设计的可靠性。针对目前我国高支撑体系的形势,提出要加强高支撑体系施工监管力度,加强施工企业的规范管理,严格执行专家论证制度;提出高难度工程施工要现场实时监测,快速提供必要的信息,及时掌握高支撑体系的工作状态,提高高支撑体系安全性,避免工程事故的发生;建议要深入进行理论研究,使高支撑体系的设计理论体系更加系统完善;编制应用于高支撑体系的设计规范和开发配套的设计软件,研究新的结构形式,进一步优化支撑结构体系。

论文目录

• 摘要
• Abstracts
• 致谢
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.1.1 髙支撑体系研究的背景
• 1.1.2 髙支撑体系研究的意义
• 1.2 国内外模板支撑体系的发展与研究
• 1.2.1 模板支撑体系的发展
• 1.2.2 模板支撑体系的研究
• 1.3 本文研究的主要内容
• 1.3.1 研究目的
• 1.3.2 研究内容
• 第二章 我国髙支撑体系的形式
• 2.1 扣件式钢管脚手架
• 2.1.1 扣件式钢管脚手架的构件组成
• 2.1.2 扣件式钢管脚手架的优点
• 2.1.3 扣件式钢管脚手架用于髙支撑时存在的问题
• 2.2 碗扣式脚手架
• 2.2.1 碗扣式钢管脚手架的构建组成
• 2.2.2 性能特点
• 2.3 格构柱脚手架
• 2.3.1 格构式组合脚手架的构件组成
• 2.3.2 格构式脚手架的特点
• 2.3.3 格构式脚手架的存在问题
• 2.4 门式脚手架
• 第三章 高大模板支撑体系事故分析
• 3.1 典型高大模板支撑事故案例
• 3.1.1 某市演播中心大厅模板支架整体倒塌
• 3.1.2 某师大图书馆附楼髙支撑坍塌事故
• 3.1.3 北京西西工程高支撑体系倒塌
• 3.1.4 厦门某大桥工程髙支撑垮塌
• 3.1.5 2010 年模板高支撑体系倒塌事故
• 3.2 我国高大模板支撑体系存在的主要问题
• 第四章 高大模板支撑体系有限元分析
• 4.1 SAP2000 有限元分析软件介绍
• 4.2 高支撑体系的稳定分析
• 4.2.1 高支撑体系的稳定分析方法
• 4.2.2 高支撑体系的稳定分析模型
• 4.2.3 高支撑体系的稳定分析的目的和意义
• 4.3 高支撑体系的有限元分析
• 4.3.1 节点刚度变化对高支撑体系稳定性承载力的影响
• 4.3.2 研究水平荷载作用对不同支撑体系形式稳定的影响
• 4.3.3 高度变化对不同支撑体系的承载力的影响
• 第五章 高大模板支撑体系计算理论研究
• 5.1 传统高支撑体系设计计算理论
• 5.1.1 概述
• 5.1.2 传统高支撑体系计算步骤
• 5.1.3 传统高支撑计算理论存在问题
• 5.2 半刚性钢框架计算理论研究
• 5.2.1 概述
• 5.2.2 多层多跨刚框架的稳定理论
• 5.3 高支撑框架体系计算长度系数计算对比
• 5.4 “有侧移多层钢框架”理论
• 5.4.1 “有侧移多层钢框架”理论提出
• 5.4.2 构造措施
• 5.5 格构柱计算理论
• 5.5.1 概述
• 5.5.2 格构柱的稳定理论
• 5.5.3 格构柱的设计步骤
• 第六章 髙支撑体系当前任务与长远发展
• 6.1 高支撑体系当前任务
• 6.1.1 高支撑体系在设计阶段的主要任务
• 6.1.2 高支撑体系在施工阶段主要任务
• 6.2 高支撑体系的长远发展
• 6.2.1 建立系统的高支撑体系理论
• 6.2.2 建立一套完善的高支撑设计规范
• 第七章 结论与展望
• 7.1 本文主要结论
• 7.2 存在的问题及展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文