超高模板支撑体系的施工案例分析与数值优化

摘要

当代建筑不可以避免地要设置转换层结构，这是由于飞速发展的国民经济以及日新月异的科学技术，只有具备有多功能和多用途的多高层建筑才能满足大众对当代建筑的高要求。这必会使得高层建筑下部楼层竖向结构体系或形式将与上部楼层产生较大差异，那么在发生变化的部位必须设置转换层结构，即水平转换构件，以完成上下层结构的转换。
　　因此，转换层的科学施工是保证这一过渡能够顺利实现的关键。其中，它施工过程中的模板工程大多数情况属于超高模板支撑体系的范畴，然而，现阶段对该支撑体系的研究尚欠完善，实际施工中对其的设计计算大多是建立在经验基础之上或者是依托脚手架及钢结构的设计规范对其简单分析，而不是按规定要求的对超高模板支撑体系进行专项方案的详细分析与计算，这难免出现支撑杆件过多、过密，这必然导致施工的难度、工期和成本的增加。更重要的是，施工阶段会存在较多的偶然性因素，其质量安全难以得到保障。为研究解决这一问题，本文结合湘潭市滨湖名苑以及三和大厦两个的工程实例，通过对它们转换层的支撑体系按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》进行设计计算，并且对比两工程支撑体系的施工方案后，研究其共同特性，并制定出优化的设计计算及施工方案，再利用Midas GEN有限元软件建立其支撑体系的模型，进行数值模型，观察分析其在混凝土浇筑过程中即其不同材龄下的受力及变形情况，进而确定优化方案的可行性，再对该模型进行优化设计，在确保优化后支撑体系的受力及变形结果是符合要求后即可计算得出方案优化后所节约的工期及成本。
　　所以，本文的研究结果即是：对超高模板支撑体系从理论上验证了其设计计算及施工工法优化设计的可行性，并利用数值模型验证了优化后方案的合理性、安全性和经济性，总结出了既能保证质量安全又造价更为合理的支撑体系施工工法。本论文的研究意义在于：对高层建筑梁式转换层结构的支撑体系的设计计算及施工技术方案进行计算分析及优化设计，建立起科学合理的支撑方案，这能为将来同类工程中进行梁式转换层结构支撑体系的设计与施工提供参考。

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第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外模板支撑体系的发展与研究

1.3 本文研究的主要内容和方法

第2章 转换层模板支撑体系计算方法

2.1 模板支撑体系规范计算方法

2.2 规范方法缺陷

2.3 本章小结

第3章 滨湖名苑与三和大厦转换层支模体系规范计算方法

3.1 概述

3.2 滨湖名苑工程

3.3 三和大厦工程

3.4 本章小结

第4章 归纳对比分析

4.1 两施工方案计算结果分析

4.2 优化方向

4.3 优化方案

4.4 本章小结

第5章 Midas GEN有限元软件验证

5.1 Midas GEN软件介绍

5.2 原施工方案模型

5.3 优化模型

5.4 经济效益分析

5.5 本章总结

第6章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

致谢