超高超大扣件式槽钢—钢管组合脚手架受力分析研究

摘要

扣件式槽钢-钢管组合脚手架是采用槽钢立杆通过扣件与钢管横杆、剪刀撑连接而组成的空间结构体系。本文以扣件式槽钢-钢管组合脚手架为研究对象,分析总结了国内外发展现状和趋势,参考扣件式钢管脚手架稳定理论合理选择了槽钢-钢管脚手架的计算模型。结合合肥渡江战役纪念馆工程,通过实验研究、有限元模拟、现场监测对槽钢-钢管组合脚手架的失稳模式、极限承载力以及不同安装方式产生的应力误差进行了探讨,并评估了该工程的架体搭设方案。最后采用有限元软件定性分析了构造因素、槽钢立杆的布置形式对一般槽钢-钢管组合脚手架屈曲模态和极限承载力的影响。本文主要研究成果有以下几方面:　　1、在应力计与钢管不同安装方式下,进行钢管轴向受拉实验:得出了应力计的安装方式(串联、并联)并不影响钢管轴向力的传递以及应力计与钢管偏心距越大,应力计读数误差越大;理论推导了不同偏心距下应力计读数误差的修正公式,并验证了其合理性;提出影响应力计读数误差的因素有:各杆件的弹性模量、各杆件的截面形状、应力计安装的偏心距、连接应力计与钢管的材料性质以及截面性质、应力计的长度等。　　2、对合肥渡江战役纪念馆槽钢-钢管组合脚手架支撑体系进行屈曲稳定分析、静力分析以及现场监测数据的修正与分析:预测了架体在施工中的稳定状态;判定了实际施工过程中架体各时刻的应力状态和稳定性;评估了该工程的架体搭设方案的安全性和经济性。　　3、通过对常规槽钢-钢管组合脚手架的有限元模拟,定性的分析了不同立杆间距、步距、剪刀撑、扫地杆高度、立杆伸出长度以及槽钢立杆对称布置、非对称布置、开口方向等因素对槽钢-钢管组合架体极限承载力的影响,并确定了架体失稳时的屈曲模态。

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第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 扣件式槽钢-钢管组合脚手架

1.4本文研究内容和研究方法

第二章 脚手架结构稳定理论

2.1稳定问题的类型

2.2稳定问题的计算方法

2.3槽钢-钢管组合脚手架结构稳定计算理论

2.5脚手架结构计算模型

2.6本文采用的分析模型

2.7本章小结

第三章 不同安装方式产生应力误差的试验研究

3.1实验设计

3.2实验结果分析

3.3理论分析

3.4不同偏心距下应力计安装误差的修正

3.5本章小结

第四章 槽钢-钢管脚手架稳定性分析

4.1工程概况

4.2船头结构高支撑槽钢-钢管组合架搭设方案

4.3槽钢-钢管组合脚手架屈曲分析

4.4槽钢-钢管组合脚手架静力分析

4.5现场监测

4.6槽钢-钢管组合架体稳定状态分析

4.7本章小结

第五章 构造因素、槽钢布置方式对扣件式槽钢-钢管组合脚手架极限承载力影响分析

5.1槽钢立杆间距对扣件式槽钢-钢管组合脚手架极限承载力的影响

5.2步距对扣件式槽钢-钢管组合脚手架极限承载力的影响

5.3剪刀撑对扣件式槽钢-钢管组合脚手架极限承载力的影响

5.4扫地杆高度对扣件式槽钢-钢管组合脚手架极限承载力的影响

5.5槽钢立杆顶部伸出长度对扣件式槽钢-钢管组合脚手架极限承载力的影响

5.6槽钢开口方向对扣件式槽钢-钢管组合脚手架极限承载力的影响

5.7槽钢对称布置对扣件式槽钢-钢管组合脚手架极限承载力的影响

5.8本章小结

第六章 结论与展望

6.1本文主要结论

6.2展望

参考文献