基于拉丁超立方抽样的高大模板支撑体系承载力有限元分析

目的研究不同缺陷构配件下高大模板支撑体系承载性能的变化,为高大模板支撑体系的布置、构配件的搭配及使用提供指导,以预防和减少其在实际工程中的坍塌事故。方法基于拉丁超立方抽样,考虑构配件缺陷对三种搭设参数模板支撑体系承载性能的影响,随机取线性屈曲分析中一阶屈曲承载力的0.1%~0.2%作为假想水平力,对构配件性能缺陷进行有限元分析,探究不同搭设参数下支撑体系承载力及失稳模式。结果SPR对承载力的影响大于D和t,并且双因素耦合对承载力的影响大于单因素。立杆步距的变化对支撑体系承载力的影响大于立杆间距。随着影响因素耦合数量的增加,步距对支撑体系承载性能的影响也会随之增大。结论支撑体系搭设过程中将存在缺陷的构配件使用时分散排布,可以防止高大模板支撑体系整体失稳倒塌。

基于EMI-CNN的建筑施工模板支撑体系节点健康监测

为预防模板坍塌引发建筑施工安全事故风险,提出一种基于压电阻抗法(EMI)和卷积神经网络(CNN)的模板支撑体系节点智能监测方法。首先,利用压电陶瓷传感器(PZT)的机电耦合特性及其集驱动-传感于一体的特点,建立PZT-节点耦合系统的机电阻抗传感机制模型;其次,基于EMI法,以与待测结构耦合的PZT片电导信号为监测指标,确定模板支撑体系节点松动的发生;然后,以敏感频段内PZT片的801个原始电导信号为模型输入,9个节点松动程度为模型输出,构建162组学习样本和27组测试样本,建立EMI-CNN模型,确定节点松动程度;最后,以一个实际工程中的建筑施工模板体系节点为例,验证EMI-CNN模型的有效性,并对比分析EMI-BP模型。研究结果表明:EMI-CNN模型经过85次迭代达到收敛,预测准确率达到100%,相较于EMI-BP模型提高29.63%。该监测方法可实现对建筑施工模板支撑体系节点健康状态实时、准确、无损监测。

扣件钢管单面支撑体系设计与施工

随着我国城市建设土地减少,新建筑大多数都紧贴用地红线而建,而且很多新建筑地下室外墙厚度越来越厚,常规双面支模无法施工,因此越来越多的地下室外墙采用内侧单面支模的方法施工。虽然扣件钢管排架斜撑在单面支模施工中有一定的应用,但相关设计计算与施工经验不足。细致剖析单侧支模支撑形式多种类型及其特点,针对某具体工程的地下室外墙单侧支模工程,创新性地引入了一种优化后的扣件排架斜撑搭设策略。通过对该单侧支撑体系的研究,构建了精细的有限元模型,并进行了深入的应力、变形及稳定性评估,可为类似单侧支模支撑体系的设计与施工提供参考。

考虑整体空间作用的高支模数值分析及试验研究

为保证盘扣式高支模体系施工安全,浇筑混凝土前,通过建立符合现场加载方式的高支模数值模型进行受力模拟,可掌握其受力状态。针对现有高支模数值模型的加载方式与实际施工差异问题,以及高支模浇筑混凝土时的整体空间作用,以青岛市某在建高支模工程为研究对象,使用ANSYS有限元软件建立高支模刚性板模型和弹性板模型进行分析。为验证2个模型的适用性,通过现场试验测得高支模施工期间的立杆轴力和剪刀撑应力,并对比2个模型的数值分析结果与试验值,结果表明,2个模型的计算结果整体均能反映施工中高支模的受力变化趋势,但对跨度较小(10m内)的梁板结构,刚性板模型计算结果与试验值更吻合,而对于跨度较大(30m左右)的梁结构,则弹性板模型计算结果更吻合。分析高支模受力时,根据不同跨度的结构,结合2个模型进行分析,其计算结果更可靠。

厚煤层柔模混凝土墙沿空巷道支护技术研究

柔模混凝土墙沿空留巷技术作为无煤柱开采的一种,现已被应用于我国神东矿区多个煤矿。为解决在留巷复用过程中沿空巷道围岩结构稳定性差、变形剧烈、支护难度大的难题,以大柳塔煤矿52605柔模混凝土墙沿空留巷工作面为工程背景,采用理论分析、数值模拟和现场实测相结合的研究方法,研究了柔模混凝土墙沿空巷道的围岩变形特征,建立柔模混凝土墙沿空巷道围岩结构力学模型,得到从巷道掘进阶段至巷道复用阶段沿空巷道全生命使用周期的应力演化规律,并根据巷道不同的使用阶段提出了对应的支护方案。研究结果表明:上覆岩层作用力直接作用在直接顶与混凝土墙岩层接触位置,有利于侧向支承压力传递,巷道围岩变形较大;二次采动超前支承压力导致留巷段前方顶板发生塑性破坏,塑性破坏与底板塑性区联通,将加剧煤壁侧的破坏;现场工程实践表明对沿空巷道进行合理分时分区支护,可改善应力环境,有效控制围岩变形。

神东矿区煤矿掘进工艺及装备智能化技术研究

为了实现神东煤炭集团煤矿巷道掘进由人控到数控、由自动到智能的全面提速,分析了神东矿区煤矿单巷掘进、双巷掘进、大断面切眼贯通的工艺及设备配套技术现状,研究了智能化掘锚一体机、智能化连续采煤机、智能掘锚一体机惯性导航技术、成套智能化掘进技术、近端AI识别和远程云控制技术等掘进设备智能化技术,同时研究了预埋孔钻进机器人、智能化管路抓举设备、智能化防爆柴油开槽机、电缆自动收放车辆、智能清仓机器人等掘进辅助作业设备及技术。在此基础上给出神东煤炭集团煤矿掘进智能化发展建议,即:加快推广掘锚一体化生产工艺、发展5G无线网络技术、完善透明地质保障系统等,从根源上解决智能设备自主可控、智能互联、安全可信等关键问题。

屋面花架悬挑结构高空支模施工技术

为完成屋面花架悬挑结构的高空支模施工,采用型钢悬挑支撑技术,选择悬挑工字钢做主梁、工字钢斜撑卸荷的方式搭建操作平台,在平台上搭设支模架及防护脚手架。实践表明,该技术减少了支模高度,降低了施工风险和节约了成本,且屋面层以下的外立面施工不受影响,加快了施工进度。

基于BIM的桥梁高支模三维可视化智能设计系统

为提高桥梁高支模支撑结构的设计效率和设计质量,利用BIM的二次开发技术对桥梁高支模设计系统进行研究。在实现桥梁及高支模BIM模型的参数化快速建模基础上,研究开发系统内嵌的高支模空间分布设计、受力分析验算、设计冲突分析、工程量校核、设计合理性校验、施工模拟以及集高支模结构三维模型、设计图纸和工程量清单自动生成,高支模交互设计功能于一体的桥梁高支模三维可视化智能设计系统。该系统在多个桥梁实际工程项目的高支模设计中得到成功应用,有效解决传统高支模设计方法存在的图纸表达不够清晰完整、方案修改工作量大、设计效率低下、设计合理性校验不便等问题。

BIM技术辅助空间异型薄壁混凝土结构施工技术

为高效且精确地完成现浇空间异型薄壁混凝土结构的施工,以熊猫基地扩建工程熊猫门建筑施工为载体,分析了BIM技术在施工过程中的应用。利用BIM建立空间曲面薄壁结构三维模型,并对曲面弧形结构进行有限元划分;通过建立模板支撑体系三维模型,导入MIDAS GEN后应用有限元分析计算,优化支架搭设方式,实现支撑体系的深化设计。结果表明:利用BIM技术辅助空间异型薄壁混凝土结构施工,提高了混凝土施工效率,节约了施工时间与成本。

高大支模自动化监测技术应用研究

如今,高支模坍塌已成为工程建设发生的主要事故之一,采取有效的监测措施势在必行。文章通过总结工程实践案例,从监测方法及监测点布置、预警与报警值确定、监测数据分析与处理等方面出发,研究了高大支模自动化监测技术,旨在为高大支模自动化监测技术的推广提供技术支持。

单片新型模板支撑受力性能分析与优化

为解决钢-混组合桥建造过程中需满足的桥下通行或跨河要求,设计了一种新型悬臂式模板支撑架。基于ABAQUS有限元软件对新型模板支撑体系进行分析,研究了单片支撑在施工荷载作用下的受力性能,根据分析结果对支撑进行优化。结果表明,施工荷载作用下新型模板支撑均处于弹性阶段,受力性能良好。通过增加竖杆与增大顶部水平杆截面高度对模板支撑进行优化,支撑应力和变形分别为优化前的78%和35%,满足规范要求,优化效果明显。

超深圆形竖井主体结构侧墙双环桁架自撑模板支架体系设计及施工技术

针对重庆轨道交通27号线沙坪坝站—石桥铺站区间工程中区间风井主体结构的施工工艺进行了设计与研究。区间风井负2~负6层范围为直径20 m的圆形竖井,侧墙厚度为1 m,经研究计算,采用了一种新设计的双环桁架自撑模板支架体系进行施工。采取该模板支架体系后,整体施工效率有明显提高,并且圆形竖井侧墙结构成型质量控制较好。

盘扣式支架在高支模中的应用技术

本文对盘扣式支架在高大模板支撑体系中的应用进行了深入研究,详细探讨了其施工工艺、优势及效果。通过其在重庆地铁金鳌寺车辆段运用库高支模中的运用实践,对其运用技术和加固安全措施进行了探索和总结。实践表明,盘扣式支架具有较高的稳定性和安全性,能够显著提升高大模板支撑体系的承载能力。同时,其简单易行的安装和拆卸方式大大缩短了施工周期,提高了施工效率。因此,盘扣式支架在高大模板支撑体系中具有广泛的应用前景。

塑料模壳密肋楼盖在大型地下室中的应用

可拆式塑料模壳密肋楼盖体系因具有良好的经济效益,在各种大型建筑物以及大跨度构筑物中得到普遍应用。此受力结构由可拆式模壳及密肋梁板体系构成,具有可周转使用、造价低、施工速度快、外形美观等诸多优势,近几年已经逐步取代传统有梁板结构体系。该文简要介绍和分析了塑料模壳密肋楼盖系统在大型地下室工程实际应用中的施工结构设计、材料选择、工序安排、模板与支撑体系、模壳排布安装及拆除工艺、主肋梁,次肋梁板钢筋施工、混凝土浇筑与养护等主要施工方法,可供参考。

仓库楼面混凝土模板高支模施工技术研究

文中以某保税仓库项目为例,分析楼面混凝土模板高支模施工流程,阐述了支架地基硬化处理,扫地杆、水平杆、剪刀撑以及梁模板的安装,预压并观测沉降情况,确保支架稳定性达标,最后在混凝土强度达标后拆除模板,以期为类型工程建设提供借鉴。

碗扣式钢管支撑架不同构造形式节点的转动刚度试验研究

为研究碗扣式钢管支撑架不同构造形式节点的转动刚度特性,提出测定支撑架体的角节点、边节点与中间节点转动刚度的试验方案,对应分别插入2根、3根和4根水平杆的节点转动刚度试验。在利用相应扣件式节点试验来验证本方案合理性的基础上,对当地市场随机采购的碗扣式钢管的弹性模量进行测定。采用三折线模型对碗扣式节点的M-θ曲线进行拟合,分析了不同水平杆数量对其转动刚度的影响及其破坏特点。研究结果表明:(1)碗扣式钢管支撑架角节点、边节点的转动刚度分别为中间节点转动刚度的77.93%、92.14%,且均高于规范给出的建议值25 kN·m·rad-1;角节点与边节点的转动刚度相对较弱,对架体整体稳定性的影响不可忽略;(2)当地市场随机采购的碗扣式钢管的弹性模量较新构件有不同程度的下降,最大降幅约为30%;(3)碗扣式节点的破坏先后顺序为水平杆、上碗扣、立杆和下碗扣;节点的破坏发生在水平杆接头处,应对此处加强质量监管。相关结论可为同类半刚性节点的转动刚度确定提供参考。

高空外挑大直径钢筋混凝土斜圆柱施工技术

为实现建筑新颖特异的外观并满足其使用功能的需要,建筑结构设计也随之变得新颖,如钢筋混凝土结构中大量采用斜柱、圆柱或斜圆柱等,施工存在一定难度。以深圳某未来科技城项目为例,针对其高空外挑大直径钢筋混凝土斜圆柱施工难题,设计模板支撑体系,分析施工工艺,研究关键技术措施,并总结一套高空外挑大直径钢筋混凝土斜圆柱施工方法。

浅圆仓超高仓顶结构支模体系施工技术

杭州市仁和粮食储备库建设工程浅圆仓仓壁采用滑模施工,仓顶结构部分属于大跨度超高支模。通过设计复核计算,采用贝雷梁钢桁架平台支撑体系和滑模整体拖带锥壳伞状钢网架平台支撑体系作为上部仓顶结构支模架支撑操作平台,大大降低了施工高度及施工难度,保证了施工安全,提高了施工效率,取得良好的经济和社会效益。

盘扣式钢管模板支撑架高效应用技术

我国模板支撑钢管脚手架经历从扣件式钢管脚手架、碗扣式钢管脚手架、门式钢管脚手架到盘扣式钢管脚手架的发展历程。针对主流的盘扣式钢管模板支撑架,结合行业标准编制,开展包含节点和整架的试验研究,科学解决其承载力计算和架体杆件合理布置问题。在模板支撑架下部架体构造得到合理解决的基础上,为进一步提高盘扣式钢管模板支撑架利用效率,提出科学解决支撑架顶部承托胶合板模板面板次楞和主楞的办法。在调研并对比国内外工具式模板支撑架上部主次楞产品的线重量、截面刚度EI等主要性能指标基础上,设计出Q355钢异型焊管次楞和主楞,并结合典型的地下室400mm厚顶板,计算分析得出标准型盘扣式钢管模板支撑架的立杆合理间距为1500mm×1800mm。

房建工程现浇弧形顶板模架设计与施工技术

在房建工程中,现浇弧形顶板模架由于受力情况比较复杂,加工和安装难度较大,因此需要做深入的研究和探讨。以北京CBD核心区地下空间项目中弧形顶板施工为例,在模架设计方面,介绍了材料的选型思路,并提出了以多条直线段拟合弧线的办法,对弧形板模架进行精确的受力计算;在模架施工方面,介绍了构件加工、立杆排布、构造措施以及其他施工重点注意事项。在本项目施工中,该设计与施工技术取得了良好的效果,对同类项目具有重要的借鉴意义。