连接节点的半刚性对门式钢管脚手架受力性能的影响

论文摘要

门式钢管脚手架以装拆方便、整体承载能力高、经济等优点得到广泛应用,但对其半刚性连接的研究和论证尚不深入。节点连接的可靠性对门式钢管脚手架的整体性能有较大影响,本文在介绍各国规范有关半刚性连接的试验研究、理论分析和设计方法等基础上,分析门式钢管脚手架的半刚性节点连接,探讨半刚性节点对门式钢管脚手架稳定性和承载力的影响。根据门式钢管脚手架的结构特点,本文采用理论分析和计算机电算相结合的方法对其进行研究。对门式钢管脚手架进行半刚性框架稳定分析,并采用有限元分析软件ANSYS10.0进行数值模拟计算。具体研究内容如下：1.应用钢框架稳定分析理论,结合门式钢管脚手架结构自身特点,引入半刚性节点,对门式钢管脚手架进行稳定分析；2.利用已有试验研究成果的M-θ关系曲线,采用有限元分析软件ANSYS10.0模拟扣件节点的半刚性连接,建立脚手架有限元分析模型,分析半刚性节点对脚手架极限承载力的影响,将理论分析结果与门式钢管脚手架试验结果进行对比,相互验证；3.根据试验研究和理论分析的结果,参照《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》JGJ128-2010中门式钢管脚手架稳定性的实用计算公式,开发脚手架辅助计算软件。最后介绍程序的基本结构,给出部分程序源代码,并通过算例演示程序的使用过程。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景及意义
• 1.2 半刚性节点研究状况
• 1.2.1 国内、外研究状况
• 1.2.2 节点刚度研究方法综述
• 1.2.3 试验测试技术综述
• 1.2.4 节点M-θ关系曲线模型介绍
• 1.3 现存的主要问题
• 1.4 本文的研究内容及方法
• 第二章 门式钢管脚手架稳定承载力理论分析
• 2.1 门式钢管脚手架受力性能的整架试验研究
• 2.2 轴心受压构件及框架的稳定理论
• 2.2.1 轴压构件的稳定分析原理
• 2.2.2 压弯的梁柱单元计算
• 2.2.3 应用转角位移法计算半刚性框架
• 2.2.4 多跨多层框架的稳定性:无侧移屈曲的简化模型
• 2.4 本章小结
• 第三章 门式钢管脚手架承载能力的有限元分析
• 3.1 ANSYS简介
• 3.2 ANSYS的分析过程
• 3.3 半刚性有限元刚度矩阵
• 3.4 有限元模型的建立
• 3.4.1 材料本构关系
• 3.4.2 单元的选取
• 3.4.3 半刚性节点的模拟
• 3.4.4 考虑构件的几何缺陷
• 3.4.5 计算模型的建立
• 3.5 计算结果
• 3.5.1 极限承载力
• 3.5.2 失稳模式
• 3.6 本章小结
• 第四章 门式钢管脚手架辅助计算软件开发
• 4.1 软件开发的背景意义
• 4.2 软件的总体说明
• 4.2.1 编制原理依据
• 4.2.2 软件的开发工具选择
• 4.3 软件模块功能
• 4.3.1 软件数据采集模块
• 4.3.2 参数查询解决方案
• 4.3.3 计算过程
• 4.3.4 软件计算流程
• 4.3.5 AUTOCAD输出解决方案
• 4.3.6 ANSYS连接解决方案
• 4.3.7 计算结果输出解决方案
• 4.4 算例
• 4.5 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 本文结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢