《高大模板支架的承载能力及安全应用性能研究》对造成高大模板支撑体系坍塌的原因进行了简单的总结,对各种形式满堂架及悬挑架的计算模型及方法研究现状、荷载研究现状、模板与支架协同工作研究现状、整架有限元分析和试验研究现状等方面进行了概述,并在此基础上提出了《高大模板支架的承载能力及安全应用性能研究》的主要研究内容和技术思路,展望了高大模板支撑体系的发展方向。研究了不同构造因素对高大模板支撑体系稳定承载力的影响,基于有限元数值模拟分析,从扫地杆搭设高度、立杆伸出顶层水平杆长度、架体搭设高度、剪刀撑搭设情况、纵横间距大小、步距大小、搭设跨数7个不同的构造方面出发,分析了各构造因素对高大模板支撑体系稳定承载力的影响,并给出了高大模板支撑体系搭设过程中各构造因素的建议做法。
《高大模板支架的承载能力及安全应用性能研究》重点突出、图文并茂,既可作为广大模板从业人员用书,亦可作为模板支架研究者参考用书。
建筑业作为我国国民经济的支柱产业,推动着国民经济的增长和社会全面发展,城市人口的增多使得高层建筑以及大跨度多功能建筑物受到更多的青睐。模板支撑体系作为建筑施工期的临时支撑结构,在安全生产中起到重要的作用,但由于材料、管理、技术以及施工人员素质等与建筑发展不同步,模板支撑体系安全性参差不齐,导致坍塌事故频繁发生,对经济和社会发展造成了不利影响。因此,对各种形式模板支撑架的受力机理及安全应用性能进行研究具有重要的意义,本课题组成员一直致力于模板支撑架的研究工作,希望能为建筑业的健康、安全、快速发展贡献力量。
本书的研究得到了陕西省教育厅专项科研计划项目“插口式脚手架节点特性及单元承载能力的研究”(编号12JK0898)和陕西省社会发展科技攻关项目“高大模板支架预警监测及其安全控制技术研究”(编号2015SF290)的资助。在“高大模板支架空间结构体系失稳机理及其安全性控制理论研究”项目的基础上继续深入研究高大模板支撑体系。以整架试验为研究对象,通过对其竖向承载力进行破坏性试验,研究了不同构造因素对架体承载力的影响;通过大型有限元计算软件ANSYS对上述试验进行数值模拟验算;对直角扣件进行节点试验,采用对数非线性模型进行回归分析,确定了拧紧力矩与节点初始抗扭刚度之间的关系;结合实际施工情况,采用静态应变测试系统对施工过程中的高大模板支撑体系内部杆件的应力应变进行了现场监测,掌握其内在变化规律,进而对模板支撑体系的安全施工进行有效控制。
本书对造成高大模板支撑体系坍塌的原因进行了简单的总结,对各种形式满堂架及悬挑架的计算模型及方法研究现状、荷载研究现状、模板与支架协同工作研究现状、整架有限元分析和试验研究现状等方面进行了概述,并在此基础上提出了本书的主要研究内容和技术思路,展望了高大模板支撑体系的发展方向。
研究了不同构造因素对高大模板支撑体系稳定承载力的影响,基于有限元数值模拟分析,从扫地杆搭设高度、立杆伸出顶层水平杆长度、架体搭设高度、剪刀撑搭设情况、纵横间距大小、步距大小、搭设跨数7个不同的构造方面出发,分析了各构造因素对高大模板支撑体系稳定承载力的影响,并给出了高大模板支撑体系搭设过程中各构造因素的建议做法。
破坏性试验中,在架体加载至破坏且卸载的整个过程中测量了架体内部杆件(立杆、水平杆、剪刀撑)的应变大小及应变变化趋势,记录架体杆件的变形情况,分析了其失稳模态。对试验槊体进行了数值分析,且将数值分析结果与试验结果进行了对比,更为直观地反映出高大模板支撑体系中不同杆件及不同构造措施对架体整体稳定承载力的影响程度。
现场应用研究中,对不同工况下满堂架及悬挑支架的应用性能进行了监测,以95%的保证率对施工期间施工荷载标准值进行反演,确定了对施工荷载进行选取时,施工期人员及设备荷载标准值取1.OkN/m2,混凝土浇筑时产生的冲击及振捣荷载标准值建议取2.OkN/m2。通过施工期预警监测,掌握了整个施工期模板支架内部构件的力学响应,增强了施工从业人员的安全预警意识,为工程的顺利施工提供了技术保障。
本书内容是胡长明教授、郭艳、付燎原、汪杰等人学位论文;陕西省教育厅专项科研计划项目“插口式脚手架节点特性及单元承载能力的研究”(编号12JK0898)科技报告以及陕西省社会发展科技攻关项目“高大模板支架预警监测及其安全控制技术研究”(编号2015SF290)科技报告的系统总结。
本书作者感谢其研究生对本书所述内容做出的重要贡献,如参与本课题的研究成员郭艳、付燎原、汪杰、赵云波等。本书由胡长明教授执笔撰写,现场实测部分由付燎原、汪杰、郭艳共同完成,郭艳、赵云波、宋乾坤参与了本书资料的整理工作,在此表示衷心的感谢!
胡长明,男,1963年7月生,西安建筑科技大学土木工程学院教授。兼任中国建筑学会工程建设学术委员会理事、陕西省土木建筑学会建设质量安全分会副理事长、陕西省土木建筑学会建筑施工专业委员会副主任委员。主要从事岩土工程及土木工程建造与管理等领域的教学和研究工作,作为项目的负责人完成工程项目几十项。近年来,主持国家自然科学基金一项,省部级纵向科研项目6项,完成横向课题多项。已在国内外专业核心期刊及重要学术会议上发表论文100余篇,主编或参编著作10余部,获准专利20余项,软件著作权登记一项。
郭艳,女,博士,1989年10月生,毕业于西安建筑科技大学土木工程学院,主要从事土木工程建造与管理专业领域的研究工作。发表学术论文10余篇,获准国家专利2项,参与国家自然科学基金1项、省部级科研项目2项、横向课题10余项。
本书对造成高大模板支撑体系坍塌的原因进行了简单的总结,对各种形式满堂架及悬挑架的计算模型及方法研究现状、荷载研究现状、模板与支架协同工作研究现状、整架有限元分析和试验研究现状等方面进行了概述,并在此基础上提出了本书的主要研究内容和技术思路,展望了高大模板支撑体系的发展方向。研究了不同构造因素对高大模板支撑体系稳定承载力的影响,基于有限元数值模拟分析,从扫地杆搭设高度、立杆伸出顶层水平杆长度、架体搭设高度、剪刀撑搭设情况、纵横间距大小、步距大小、搭设跨数7个不同的构造方面出发,分析了各构造因素对高大模板支撑体系稳定承载力的影响,并给出了高大模板支撑体系搭设过程中各构造因素的建议做法。
本书重点突出、图文并茂,既可作为广大模板从业人员用书,亦可帮助建筑工程技术与管理人员快速适应企业发展、提高自身技能。