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随着现代社会建筑领域的飞速发展,多高层建筑的多功能和多用途需求日益突显,因而多高层建筑上下层结构的形式往往有显著变化,为实现这一结构形式的过渡多高层建筑往往需要设置结构转换层。其中,转换层的科学施工是保证这一过渡能够顺利实现的关键,转换层的施工包括钢筋混凝土工程和模板支撑工程等,而模板支撑工程的施工重要性尤其显著,不仅体现在模板支撑工程能保证施工期内混凝土结构的安全,而且它的施工费用占总预算的比例很大,因此研究模板支撑体系具有十分重要的意义。但由于施工阶段存在的较多偶然性因素,目前对于带转换层的混凝土结构模板支撑体系的研究尚欠完善。为进一步研究解决这一问题,本文结合北京世纪华侨城某一厚板转换层结构的工程实践,通过设计计算带转换层的三层框架试验模型,并建立了有限元数值模型,对其模架支撑体系的受力性能及施工工法进行了数值仿真研究。
本文通过建立Abaqus有限元数值模型,对转换层顶板的浇筑施工过程进行了仿真模拟,考虑了在实际试验模型施工过程中转换层顶板的不同浇筑顺序,对其一一进行了模拟计算。结果表明支撑体系立杆的总体荷载在传递过程中向下是逐层递减的,得到一定强度后的楼板不但能够承担其自身重量,而且还能够将荷载传递给梁柱承力体系,使先浇筑达到一定强度的梁柱体系发挥一定的支撑作用。因此,基于上述研究结果,对试验模型模板支撑体系的施工工法进行了优化设计,并利用数值模型验证了优化后方案的科学性、合理性,总结出了更经济合理的支撑体系施工工法。
本论文的研究意义在于:为转换层施工过程中模板支撑体系的仿真研究提供了可借鉴的经验,总结出节省材料、提高施工工效、降低工程造价的模板支撑体系施工工法,为实际工程模板支撑体系的优化施工提供了理论依据。