【摘 要】
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随着综合国力的持续增强,土建工程愈加呈现出体量大、形式多、综合性高的特点。扣件式钢管支撑架作为建设施工中不可缺少的临时支撑结构,拥有搭设简单、经济性好、适应性强等优点。在实际工程应用中,出现过设计不合理、搭设质量不过关,所用材料不合格等现象,这导致了一些工程安全事故的发生,造成恶劣的影响。涉及扣件式钢管支撑架,目前实际工程中主要依据3部中华人民共和国行业标准“《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ1
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随着综合国力的持续增强,土建工程愈加呈现出体量大、形式多、综合性高的特点。扣件式钢管支撑架作为建设施工中不可缺少的临时支撑结构,拥有搭设简单、经济性好、适应性强等优点。在实际工程应用中,出现过设计不合理、搭设质量不过关,所用材料不合格等现象,这导致了一些工程安全事故的发生,造成恶劣的影响。涉及扣件式钢管支撑架,目前实际工程中主要依据3部中华人民共和国行业标准“《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)、《建筑施工临时支撑结构技术规范》(JGJ300-2013)、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)”进行设计与施工。但由于这3部国家行业标准采用的计算理论和计算方法不尽相同,构造规定又有较大差别,特别导致支撑架立杆稳定承载力计算结果相差大。同一扣件式钢管支撑架,经常出现“立杆稳定承载力计算结果满足《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008的要求,但不满足《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011的要求”情形,给工程技术人员造成较大困惑。为此,本文通过工程实测、理论分析和数值模拟,进行了比较分析。本文分别介绍了这3部现行国家行业标准中关于扣件式钢管支撑架的计算方法和计算过程,并对比分析了这3部国家行业标准有关设计方法和构造规定的不同之处,分析了各自的优点、存在的问题与不足。通过对工程实例支撑架的计算及其比较分析,对这3部国家现行规范进行了设计计算结果的可靠性、计算模型的简易性与适用性、计算方法的复杂程度、计算工作量的大小等方面的评判。本文以扣件式钢管支撑架为研究对象,采用工程实测和数据分析相结合的方法,通过对楼层支撑架立杆应变的变化规律、立杆应变分布的不均匀系数、以及某楼层混凝土浇筑时对其以下楼层(包括本楼层)支撑架立杆受力的影响规律、某楼层支撑架拆除时对其以上楼层支撑架立杆受力的影响规律的分析,探寻支撑架立杆在整个施工过程中内力的发展与变化规律。利用ABAQUS软件对扣件式钢管支撑架进行有限元模拟分析,在建模时利用HINGE单元对模型节点进行半刚性模拟,利用线弹性屈曲分析和非线性屈曲分析得到了扣件式钢管支撑架的破坏形态和临界失稳荷载。将模拟结果分别与实测结果和计算结果进行对比,验证了《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)中支撑架立杆计算高度取值的不尽合理之处,并提出了改进思路。
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