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建筑模板是混凝土结构工程施工的重要工具,建筑工程中的某些曲面钢筋混凝土结构和一般高耸钢筋棍凝土构筑物在施工时都需要曲面模板。目前,国内常用于曲面结构施工的有木模板和钢模板体系,但这两种模板系统施工复杂、效率低。本文创新性地提出一种可变形PVC建筑模板,此模板不仅可以作为普通的PVC模板使用,具有塑料模板的优点,而且可以根据不同曲面结构产生不同的变形,即可以弯曲成不同曲率反复多次使用,从根本上改变了传统的曲面模板施工。该模板已申请国家发明专利。本文的研究内容主要有以下几个方面:(1)提出一种全新的曲面建筑模板的构想:在塑料成型的模具中放置碳纤维加热丝,然后浇铸PVC塑料,制成可变形PVC塑料模板。该模板可通过碳纤维丝通电加热,使塑料模板产生变形,断电冷却后定型成曲面模板。该模板可反复通电,弯曲成不同曲率的模板,重复多次使用。(2)采用有限元数值分析软件ANSYS,模拟PVC塑料模板的加热过程,证明构想的可行性,为实际实验操作提供指导。模拟结果表明,通电540秒模板的整体温度就能达到80℃。(3)通过ANSYS软件分析可变形PVC模板的承载力和变形能力。模拟结果表明可变形PVC模板的承载力与普通PVC模板承载力相同,碳纤维对模板的力学性能影响不大,可变形PVC模板完全可以替代普通塑料模板使用;模拟可变形PVC模板在实际使用时的变形情况,其最大变形量为1.88mm远小于模板施工标准。可变形PVC模板具有良好的力学性能,完全能满足模板施工要求。(4)通过实际实验证明可变形PVC塑料建筑模板的可行性。碳纤维加热23min后可变形PVC模板温度达到80℃,此时PVC塑料模板处于玻璃态具有很高的塑性,能够将模板弯曲成半径为100mm的圆弧,冷却后形状固定,再次通电加热模板,可以将弯曲的模板压成平面模板。可变形PVC模板可以重复变形以适应不同形状的曲面建筑施工要求。