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模板支架作为土木工程建设中的重要工具,其性能的优劣直接影响施工的效率和安全,而在现有的模板支架技术中,这两方面往往存在矛盾,无法同时满足。因此本文借鉴现有门架规格,结合可展结构思想,研发了一种新型开合式门型模板支架,以实现快速、安全施工。全文主要工作如下: (1)明确了新型开合式门型模板支架的设计要求,提出了交叉支撑面外开合的运动方案。为实现结构展开后自锁,提出了相关节点的细部构造,并对新型开合式门型模板支架的施工方案进行了初步构思。 (2)以框架稳定理论为基础,分析了新型开合式门型模板支架的稳定承载力。构建了考虑半刚性节点以及交叉支撑影响的新型开合式门型模板支架稳定分析方法,最后获得的门架立杆计算长度系数可反映出模板支架其他构配件对稳定承载力的影响。 (3)采用有限元软件ANSYS建立了新型开合式门型模板支架的整体三维模型,并对其进行了特征值屈曲分析以及考虑初始几何缺陷的二阶屈曲分析,结果表明后者是计算该新型开合式门型模板支架稳定承载力较为准确的方法。 (4)针对可能影响新型开合式门型模板支架整体稳定性的参数进行了分析,包括整架的步数、加固杆件(水平加固杆、剪刀撑)的设置方式、半刚性节点的转动刚度等,获得了以下主要结论:随着搭设高度的增加,应注意适当增设加固杆件,以确保整体稳定;顶部和底部封口的水平加固杆对承载力和失稳模式都有着重要影响,任何情况下均应严格进行设置;剪刀撑的设置可一定幅度地提高结构极限承载力,但不同搭设位置及搭设步距之间存在差异;门架立杆半刚性节点的转动刚度对稳定性能影响较大,在计算中不可忽略节点半刚性的影响。 该新型模板支架受力性能优越,同时具有自重轻、构件简单、折叠率高、搭拆速度快的优点,具有较好的推广应用价值。