实测缺陷对扣件式钢管满堂支撑架结构承载力的影响分析

摘要

钢管脚手架满堂支撑和模板支撑以其装拆方便、通用性强、承载力大、整体刚度好等优点使得它们在建筑业得到快速发展和广泛应用,也是国家大力推广的脚手架技术。其中扣件式钢管脚手架结构已成为目前我国使用量最多,运用最广的一种脚手架,占脚手架使用总量的65％以上。
　　然而随着我国经济的不断发展,近几年来发生了很多关于脚手架支撑的重大及特大安全事故,其事故的高发频率占据建筑事故25%左右,给人们生命、财产带来了重大损失,严重威胁着建筑工程行业的安全生产。造成事故的原因错综复杂,既有施工管理上的不规范,也有结构设计上的不科学,还有脚手架质量本身存在的缺陷及施工现场人为操作因素等。
　　根据某省建筑施工市场统计出各级资质建筑企业的分布比例,然后按照同比例原则选择某市18个在建施工现场的施工钢管脚手架进行实测几何缺陷(脚手架钢管壁厚、钢管外径、立杆初始弯曲),得到1120个初始缺陷样本数据,运用数理统计和概率理论的分析方法,借助DPS数据处理系统去除异常数据,建立脚手架杆件的壁厚、外径和弯曲的缺陷随机分布和参数统计数据库。运用非线性有限元分析软件,针对钢管满堂支撑架基于实测缺陷、规范所给的缺陷限值以及理想状态下,运用一致缺陷模态和随机模态法,探讨和分析在不同工况、不同扣件扭紧力矩下的结构极限承载力,研究结果表明:缺陷对承载力的影响不能忽略的。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 脚手架结构的发展史及其工作特点

1.3 工程常用脚手架体系

1.4 扣件式钢管脚手架体系的研究现状和存在的问题

1.5 本文研究的目的、方法及主要工作

第二章 关于实测脚手架缺陷数据的统计分析

2.1 缺陷的定义和出现的原因

2.2 实测数据介绍及其相关

2.3 测量方案的选择及具体实测方法

2.4 对实测数据的处理

2.5 本章小结

第三章 分析扣件式钢管脚手架极限荷载

3.1 扣件式钢管脚手架的计算方法

3.2 考虑节点连接半刚性理论及其公式

3.3 建立脚手架结构体系的有限元模型

3.4 理想状态条件下对脚手架结构的稳定性分析

3.5 本章小结

第四章 结构体系考虑缺陷的随机有限元分析

4.1 随机有限元法研究概况

4.2 运用ANSYS—PDS概率分析功能

4.3 初始缺陷下关于脚手架有限元模型分析

4.4 本章小结

结论与展望

1 主要研究成果

2 不足和展望

参考文献

攻读硕士学位期间完成的研究成果

致谢