随着人们对施工安全问题重视程度的提高,实时监测系统在扣件式钢管满堂支撑架工程中有着越来越广泛的应用。为了更加合理便捷的设计满堂支撑架的监测方案和监测预警值,本文首先针对现有监测方案研究中对随机缺陷和人为过失考虑不足的问题,建立基于随机缺陷法的支撑架模型并对模型进行非线性分析,分析了支撑架的极限荷载和位移分布,对监测方案的监测点位和预警值进行了研究。然后探讨了支撑架参数化建模的方式,并对高支模进行了现场实测。具体研究内容如下:1.通过对扣件式钢管满堂支撑架进行缺陷灵敏度分析,研究了扣件式钢管满堂支撑架对随机缺陷的敏感程度,结果表明支撑架对杆件随机缺陷较为敏感。选取壁厚、外径和初弯曲等杆件缺陷作为随机初始缺陷,建立基于随机缺陷法的支撑架模型,并使用该模型进行有限元计算分析。通过对分析结果和试验结果的对比研究,证明了该模型的可靠性。2.采用已建立的随机缺陷法模型对支撑架进行了非线性分析,并把分析结果与一致缺陷法的分析结果进行了对比研究。结果表明:随机缺陷法与一致缺陷法计算支撑架的极限荷载和失稳形态的结果基本一致,因此工程上可以采用较为简便的一致缺陷法计算支撑架的极限荷载和失稳形态,并以此为基础研究支撑架的轴力预警值和监测点位;随机缺陷法计算水平位移结果小于一致缺陷法,因此采用一致缺陷法计算结果作为基础研究水平位移预警值时,需乘水平位移的缺陷随机分布影响系数以进行修正,系数保守取值为0.75。另外,分别建立了考虑人为过失因素的支撑架模型和完善支撑架模型并进行分析,与规范方法计算结果进行对比。对比结果表明:在支撑架监测中,轴力预警值为规范规定的支撑架极限承载力时,监测系统能够预警人为过失造成的支撑架破坏;使用完善结构模型进行有限元法研究轴力预警值时,预警值取值不应高于计算极限荷载的60%。3.分别尝试建立支撑架的ANSYS参数化建模程序和基于矩阵位移法的参数化计算水平位移程序。ANSYS参数化建模能够快速建立有限元模型,并对不符合规范要求的搭设形式进行预警,降低了ANSYS建模难度;基于矩阵位移法的参数化计算水平位移程序能够计算荷载值为规范规定极限承载力时的支撑架的水平位移,为水平位移预警值的设定提供参考。4.采用实时监测系统对实际支撑架工程中进行实时监测,系统有效地监测到了混凝土浇筑整个过程的支撑架位移和轴力的变化,验证本文研究成果的可靠性和实用性。