碗扣式钢管脚手架安全稳定分析与评价

摘要

碗扣式钢管模板支撑体系由于通用性强、承载力高、使用成本相对较低等原因在桥梁建设中得到广泛应用,但是随着模板支架的增高及各方面的原因,目前国内外因此而导致模板系统坍塌工程事故也屡见不鲜,给工程各方带来不可预见的经济损失。如何提高碗扣式钢管支撑架的安全稳定性,是建筑行业的一个新课题。本文以前人对碗扣式钢管模板支撑体系的研究为基础,依托西安市东北二环(二期)立交建设工程,采用有限元分析软件MIDASFEA及MIDASCIVIL对碗扣节点及碗扣式钢管支撑架整体模型的受力性能进行了模拟,对碗扣式钢管支撑架的安全稳定性能进行研究,分析了各种影响其安全稳定性的因素;并在此模拟的基础上对模板支撑体系的承载能力进行系统地分析,将有限元分析与理论分析进行比较,分析碗扣式支架的整体稳定性能;最后提出了碗扣式钢管脚手架施工安全验收及评价标准。研究过程中得出了一些有益的结论,主要包括:
　　1.本文通过收集资料,首先论述了钢管支撑体系的国内外研究现状,指出了目前碗扣式钢管脚手架理论研究的不足,得出碗扣式钢管支架安全稳定性研究的必要性;
　　2.碗扣式钢管支架节点的半刚性连接特性较为正确地反映其真实的受力状况,通过碗扣节点的实体模型建立分析,得到了碗扣式钢管支架节点半刚性连接的分析模型;
　　3.在分析碗扣式支撑架安全稳定性的问题上,从构造设计、施工质量、材料质量、施工荷载、施工管理五个方面进行详细分析,得出重要结论;
　　4.依托西安市东北二环立交建设工程项目对地基的沉降、支架变形、支架受力进行实时监测,将监测数据与理论数据进行比较,评估支架的整体稳定性能;
　　5.通过分析,对影响碗扣式支撑架体系承载力的五大因素即构造设计、施工质量、材料质量、施工荷载、施工管理进行定性分析,从宏观上确定各因素对碗扣式支撑架体系承载力的影响程度,然后运用层次分析法和模糊评判法对各因素的影响进行分析,求出各因素的影响权重,再对它们进行综合评价,并用实例证实分析的合理性。

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第一章 绪论

1.1 钢管脚手架的发展

1.2 现存的主要问题

1.3 课题研究的意义

1.4 国内外研究现状[14]

1.5 本课题的主要研究内容

1.6 本章小结

第二章 碗扣式钢管脚手架的受力性能分析

2.1 碗扣式钢管脚手架构件的受力特点

2.2 钢管脚手架计算理论[55]

2.3 碗扣节点性能分析

2.4 本章小结

第三章 碗扣式钢管脚手架的安全稳定因素研究

3.1 支架构造及设计计算

3.2施工因素

3.3 材料质量

3.4 施工荷载的变化

3.5 现场管理

3.6 本章小结

第四章 碗扣式钢管脚手架的整体稳定性分析

4.1 支撑体系的稳定分析方法[88]

4.2 碗扣式钢管脚手架的整体稳定性分析

4.3 有限元计算结果与监测实测值的比较分析

4.4 本章小结

第五章 碗扣式钢管支架施工安全验收及评价标准

5.1 模糊理论

5.2 安全验收及评价体系

5.3 实例分析

5.4 本章小结

第六章 结论及展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

致谢