外脚手架翻板式层间隔离结构可行性研究

摘要

随着社会的不断发展和城市化进程的不断加快，人们对建筑物的品位评判要求越来越高。同时，在土地高效利用的大环境下，外立面设计新颖独特的高层、超高层建筑不断涌现，对施工企业在施工过程中采取外围护安全措施提出了更高的要求。目前，虽然传统爬架、智能液压爬架等定型化外围护体系不断运用到高层、超高层建筑中，但由于其受力体系的特点，往往局限于较为规则的外立面建筑，布局不够灵活，一旦碰到外立面不规则建筑，其优势就无法体现。此时，传统的钢管外脚手架以其布局灵活的优势能起到较好的效果，但其全封闭的安全性也是其主要弱点，尤其是外架与建筑物之间的空隙部位，现有技术措施无法进行较好的封闭，导致建筑材料、工具、垃圾等在此部位坠落，形成重大安全隐患。
　　为解决外脚手架体内侧与结构外墙间的水平防护的安全性，设计了一种翻板式层间隔离结构，应用有限元方法分析其在静载荷、突加荷载和冲击荷载作用下的力学性能。通过工程项目应用分析对比，验证了其在施工应用中的可行性。
　　首先，对外脚手架层间隔离施工方法进行了系统的研究，对比分析国内目前采用的软隔离与硬防护措施的优缺点，指出目前研究的不足，提出本文研究的基础和创新。然后，通过对脚手架层间隔离施工技术相关理论与应用对比的系统分析，提出新的外脚手架层间隔离结构，并应用有限元模型分析其在静载荷与冲击荷载作用下的性能，建立理论基础。最后，通过在项目上的应用，探索实施过程中的难点及重点并进行深入的研究解决，形成一套完整的施工工艺流程，验证上述理论的可行性和优越性。
　　研究成果表明，所采用的定型化层间隔离活动翻板，可根据建筑物与外架之间的空隙尺寸变化进行定型加工，形成较好的层间封闭效果。施工人员可以安全借助翻板作为施工平台，同时其也可以作为外架踢脚挡板使用。根据有限元模型的计算与分析，在承受施工人员静止站立作用、行走突加荷载作用以及层间多孔砖坠落冲击荷载作用下，翻板的Mises等效应力、总位移、Y向位移与应力、第一个主应力、第三主应力、接触压力、位移均在可靠范围内，翻板力学性能稳定，受力体系可靠。实际应用试验表明，实际应用结果与理论计算一致，有限元理论模型具有借鉴意义。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究目的及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国内研究现状

1．2．2 国外研究现状

1．3 研究内容和方法

1．3．1 研究内容

1．3．2 研究方法

1．4 论文逻辑框架

第2章 外脚手架层间隔离结构方案与计算模型

2．1．2 国内外脚手架层间隔离措施分析

2．2 外脚手架层间隔离结构方案与计算模型荷载条件

2．2．1 架体层间隔离结构方案

2．2．2 计算模型荷载条件分析

2．3 本章小结

第3章 翻板式层间隔离结构的设计与制作

3．1 活动翻板结构研究方案的组成分析

3．2 翻板制作子方案选择与对比分析

3．2．1 材料选择分析

3．2．2 材料加工与制作分析

3．2．3 与架体的搭接方式分析

3．2．4 与立杆扣件的连接方式分析

3．3 翻板制作实施方案确定

3．4 翻板制作方案实施对策

3．5 翻板式层间隔离结构制作

3．5．1 明确翻板与连接件的材料

3．5．2 材料加工与制作

3．5．3 明确与架体的搭接方式

3．5．4 明确与立杆连接件的连接方式

3．6 本章小结

第4章 翻板式层间隔离结构有限元分析及计算模型

4．1 有限单元理论

4．2 有限元分析概要

4．3 单向板竖向冲击时的动应力分析与计算

4．4 静载、动载作用下的有限元分析

4．4．1 有限元模型建立

4．4．2 施工操作人员站立分析

4．4．3 施工操作人员行走踩踏分析

4．4．4 层间砖块掉落冲击分析

4．4．5 钢管竖向滑落冲击分析

4．5 本章小结

第5章 施工工艺模型及应用实例分析

5．1 施工工艺模型

5．1．2 施工操作要点

5．1．3 材料与设备

5．2 工程应用实例分析

5．2．1 载荷试验分析

5．2．2 实施目标效果

5．2．3 社会效益

5．3 云浮太阳城一期工程

5．3．1 工程概况

5．3．2 应用总结

5．4 美颂广场工程

5．4．1 工程概况

5．4．2 搭设形式

5．4．3 应用总结

5．5 本章小结

第6章 结论与展望

6．1 结论

6．2 研究展望

参考文献

作者在攻读硕士学位期间所取得的科研成果

致谢