多层模板支架体系设计施工优化方案的研究

摘要

随着建筑工程技术的飞速发展，工程进度的不断加快，多、高层建筑施工中在模板支架下混凝土主体结构尚未达到设计强度要求时通常就进行上层主体结构施工。故目前大多采用多层模板支架体系，施工周期一般已达到一周一层。但是，如果多层模板支架体系配置不合理、拆除不当或混凝土早期养护不好，很容易造成支架倒塌事故，实际工程中这类事故及施工阶段楼板开裂现象也不鲜见，严重影响了施工安全和施工进展。因此，研究多层模板支架体系，对于选择合理的施工方案，避免出现工程事故，缩短施工周期都具有重要意义。 在多层模板支架体系中，新浇筑的混凝土重力荷载以及施工荷载(包括施工恒载和施工活载)，必须通过多层模板支架传递给下面先前已浇筑完成的几层楼板。在每一阶段，荷载都由混凝土时变结构和支架系统组成的临时承载体系承担，这一时变体系的混凝土材料性能与支模层数、施工周期密切相关，也就是说施工过程中混凝土结构及支架内力是随时间和模板支架形式而变化的。 本文介绍模板支架体系组成，对比目前最常见的几种模板支架体系，给出不同体系的优缺点及其适用条件，并初步探讨了多层模板支架体系的优化问题，指出了使模板工程达到整体优化的途径。 本文在对多层模板支架的理论分析基础上，建立ANSYS数值分析模型，对混凝土结构施工过程进行了模拟仿真分析，获得一个施工周期内多层模板支架体系的内力变化曲线，显示出多层模板支架体系是一个随时间变化的体系。同时，研究该体系内模板支架与混凝土楼板相互作用、共同工作的关系及其荷载传递规律，得出底层模板支架的拆除时间对楼板结构承载力的影响规律。并建立一种适用的多层模板支架体系的简化计算模型，通过与国外G&K模型和数值分析模型相比较，给出了便于工程应用的多层模板支架体系荷载分配系数，可供工程技术人员参考。