基于型钢背楞的钢木组合模板体系有限元模拟与试验研究

摘要

近年来，人们对建筑结构构件表观要求不断提高，许多建筑完成后仅需在构件表面做部分简易装饰即可投入使用，其中清水混凝土便能达到良好的效果。但清水混凝土施工工艺难以控制，且价格昂贵，所以更多采用增大模板支撑的强度和刚度进行控制，尤其增大刚度对现浇混凝土构件的美观性有明显改善。现许多地方采用一种型钢背楞代替木方背楞的技术提高模板支撑的侧向刚度和整体性能。本文采用基于有限单元法的模拟分析和施工现场试验对型钢背楞的模板体系进行研究，取得主要成果如下：
　　①分析用C型钢背楞代替竖向木方次背楞，双矩形管钢背楞代替圆形钢管横向支撑形成的一种基于型钢背楞钢木组合模板体系，及成型洞口扣件和阴阳角连接件构造形式。
　　②提出型钢背楞模架应用于现浇钢筋混凝土墙体、柱、梁和楼板的施工工艺和施工方法，并对洞口部件和阴阳角连接件的安装拆除进行分解阐述。进而为施工工法撰写作以参考。
　　③采用有限元分析软件ANSYS对型钢背楞模架在施工过程的受力情况进行模拟。计算型钢背楞应用于现浇钢筋混凝土墙体、柱和楼板时的最大应力和最大变形，并与国家规范要求进行对比。结果表明型钢背楞钢木组合模板体系满足规范要求。
　　④进行了现浇钢筋混凝土墙体、柱及楼板的型钢模架支撑现场试验。采集特征点的应变值和位移值，并将试验数据与有限元模拟结果进行对比分析。验证了工程使用型钢背楞间距的安全性，但型钢背楞的强度和刚度富余量较大，偏于保守，可对型钢背楞的间距做进一步优化。

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1 绪 论

1.1研究现状

1.2 研究目的及研究内容

1.3 研究方法

1.4 背景工程介绍

1.5 本章小结

2 基于型钢背楞的钢木组合模板体系构造

2.1基于型钢背楞的钢木组合模板体系构造形式

2.2用于型钢背楞模架体系的支撑顶杆端头

2.3基于型背楞的钢木组合模板体系优点

2.4本章小结

3 基于型钢背楞的钢木组合模板体系施工

3.1施工工艺流程

3.2施工安装步骤

3.3 本章小结

4 基于型钢背楞的钢木组合结构体系有限元分析

4.1型钢截面与普通矩形截面有限元模拟的对比分析

4.2基于型钢截面的钢木组合模板用于墙体时的有限元分析

4.3基于型钢截面的钢木组合模板用于楼板时的有限元分析

4.4支撑顶杆的验算

4.5基于型钢截面的钢木组合模板用于柱时的有限元分析

4.6本章小结

5 基于型钢背楞的钢木组合结构体系试验研究

5.1试验方案设计

5.2试验数据分析

5.3本章小结

6 结论与展望

6.1结论

6.2展望

致谢

参考文献

附录

A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录：

B. 作者在攻读学位期间取得的科研成果目录：