锈蚀扣件式钢管脚手架体系承载性能研究

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实际工程中使用的钢管脚手架体系往往均存在着不同程度的锈蚀,锈蚀导致钢管截面损失、钢材力学性能降低、钢管-扣件节点的约束性能退化、立杆稳定性降低、结构承载力下降,从而对脚手架体系的安全性造成严重的影响。因此,系统研究锈蚀扣件式钢管脚手架体系的承载性能,可为施工安全控制提供必要的理论依据和技术支撑。本文采用室外周期性喷洒盐雾的方法进行钢管和扣件的加速锈蚀,以失重率来表征试件锈蚀程度。测试了不同锈蚀程度的钢管表面特征和力学性能,得出表面特征参数、力学指标与锈蚀率之间的对应关系;通过锈蚀钢管-扣件节点的弯矩-转角和荷载-滑移试验,分析钢管锈蚀、扣件锈蚀对节点抗扭性能和抗滑性能的影响,并建立了考虑锈蚀的钢管-扣件节点约束的本构计算模型;通过锈蚀钢管的轴向稳定性试验,分析锈蚀对立杆稳定性的影响规律,并建立了锈蚀钢管轴向稳定性的计算模型。通过锈蚀扣件式钢管单元架的承载力试验,分析了锈蚀对单元架承载力的影响规律;建立与试验相同的有限元模型,与试验结果进行对比,验证了有限元模型的有效性。建立了不同锈蚀程度的单排脚手架、双排脚手架有限元分析模型,分析了锈蚀对单排脚手架、双排脚手架承载性能的影响规律,建立了锈蚀单、双排脚手架承载性能的计算模型。开展了扣件式钢管满堂支撑架承载力试验,通过对比有限元分析和试验结果,验证了有限元分析模型的有效性;建立了不同锈蚀程度的满堂支撑架有限元模型,分析了锈蚀对满堂支撑架承载性能的影响规律。
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