后浇带早拆模板体系设计及参数分析

摘要

在现浇混凝土结构施工中，由于工期长、工程量大、工序繁多等原因，工程施工中各区段不能同时进行施工，相邻区段之间由于施工时间不同，易导致新老混凝土之间下挠过大，产生裂缝，因此，在结构施工中，后浇带的设置是不可避免的。经过调研发现，在后浇带施工中，模板支架的支设做法对结构的质量和安全有较大影响。本文围绕这一问题开展了如下工作:
　　1.总结了传统后浇带模板支架的三种做法，通过现场实测、相关理论分析、有限元模拟，发现这三种做法都存在问题:当后浇带处混凝土浇筑前，拆除其下部模板支架会使结构变为悬挑体系，梁板容易下挠较大，产生裂缝;如果模板支架全部不拆除，会给施工带来不便，增加成本;
　　2.为此本文研究提出了一种新型后浇带早拆模板体系，该体系实现了后浇带处模板自成一体的工艺，从根本上解决了后浇带模板施工占用模板时间长的问题，提高了结构的可靠性。针对该体系的研究，本文做了以下工作:
　　(1)结合传统后浇带模板支架拆除工艺问题的分析研究，基于让后浇带模板支架自成体系的思路，提出了新型后浇带早拆模板体系的原理;
　　(2)结合具体的工程实例，对不同的工况进行有限元模拟研究，分析得出了后浇带早拆模板体系的基本参数:模板支架的保留层数、模板支架拆除时间、支架间距、支架排数、不同跨度下该模板早拆体系的应用;
　　(3)通过对后浇带早拆模板体系理论的研究及相关参数的确定，本文提出了一套结构简单、经济适用的后浇带模板支撑体系。该体系采用了可伸缩立杆，通过内外套管实现立杆的高度伸缩，伸缩范围为2.7m～4.2m;同时设计了更为经济适用的新型早拆托架，利用该早拆托架实现模板升降。另外本文还给出了后浇带早拆模板支架的其它设计构造;
　　(4)通过有限元模拟分析及相关计算，对形成的后浇带早拆模板体系稳定性进行了验算，验证了该模板体系的合理性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 选题的背景和意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 后浇带的研究现状

1．2．2 早拆模板的研究现状

1．2．3 早拆模板问题分析

1．3 本文的研究目的及主要研究内容

1．4 本章小结

第2章 现浇混凝土结构中的后浇带及模板工程

2．1 现浇混凝土结构中的后浇带

2．2 后浇带施工中的模板工程

2．3 本章小结

第3章 传统后浇带模板体系的问题分析

3．1 后浇带模板体系施工工艺的问题分析

3．1．1 后浇带模板体系不同拆除工况总述

3．1．2 结构模板体系保留工况分析

3．1．3 结构模板体系拆除后支架回顶工况分析

3．1．4 结构模板体系拆除工况分析

3．2 后浇带楼层施工顺序的问题分析

3．2．1 自下而上施工工序分析

3．2．2 自上而下施工工序分析

3．3 存在问题对结构质量影响的现场实测及分析

3．3．1 工程概况

3．3．2 现场测量位置布置

3．3．3 测量工具制作安装和测量仪器

3．3．4 测量方案制定

3．3．5 测量结果分析

3．4 存在问题对结构质量影响的理论分析

3．5 本章小结

第4章 传统后浇带模板体系拆除问题的有限元分析

4．1 有限元软件ABAQUS简介

4．2 模板支撑与混凝土结构协调受力相关理论

4．2．1 CBSS模型的基本方程

4．2．2 弹性板弯曲基本理论

4．2．3 模板支撑体系下荷载传递分析

4．3 有限元分析中传统后浇带模板体系的工况分类

4．4 模型的建立

4．4．1 基本参数和假定

4．4．2 建模过程

4．4．3 模型结果分析

4．5 本章小结

第5章 后浇带早拆模板体系的原理及参数研究

5．1 后浇带早拆模板体系的原理分析

5．1．1 后浇带早拆模板体系的设计思路

5．1．2 后浇带模板体系中的荷载取值分析

5．2 模板支撑保留层数的分析

5．2．1 模板支架保留层数分析的必要性

5．2．2 模板支架保留不同层数时的工况分类

5．2．3 上部无施工作业层时的分析

5．2．4 上部有施工作业层时的分析

5．3 模板支撑拆除时间的分析

5．3．1 拆模时间分析的必要性

5．3．2 后浇带混凝土强度达到30％时拆除模板支架的分析

5．3．3 后浇带混凝土强度达到50％时拆除模板支架的分析

5．3．4 后浇带混凝土强度达到70％时拆除模板支架的分析

5．3．5 模拟结果分析

5．4 后浇带现浇层与结构施工作业层间隔层数的分析

5．4．1 后浇带现浇层与施工作业层间隔6层的分析

5．4．2 后浇带现浇层和施工作业层间隔5层时的分析

5．4．3 后浇带现浇层与施工作业层间隔4层时的分析

5．4．4 模拟结果分析

5．5 支撑间距和排数的分析

5．5．1 工况一的分析

5．5．2 工况二的分析

5．5．3 工况三的分析

5．5．4 模拟结果的分析

5．6 跨度对后浇带早拆模板体系应用的影响分析

5．7 本章小结

第6章 后浇带早拆模板体系的设计

6．1 后浇带模板设计要求

6．1．1 后浇带模板特点

6．1．2 后浇带模板设计要求

6．1．3 后浇带模板体系选择

6．2 后浇带早拆模板体系的设计构造

6．2．1 模板支撑架体

6．2．2 早拆托架

6．3 后浇带早拆模板体系施工工艺流程

6．4 后浇带早拆模板体系稳定验算

6．5 后浇带早拆模板体系稳定性的有限元模拟

6．6 本章小结

第7章 结论与展望

7．1 结论

7．2 展望

参考文献

附录

致谢