扣件式钢管脚手架随机变量对极限承载力影响研究

作为临时结构,扣件式钢管脚手架在材料、几何尺寸、搭设等方面存在大量随机变量。判断这些随机变量对脚手架承载性能的影响程度通常需要在有限元平台进行数以万次的蒙特卡罗模拟,此方法所得结果虽较为准确却存在计算速度缓慢、无法满足实际工程应用的缺点。本文通过收集国内近90个工地的现场实测数据,确定出具有普遍代表性的脚手架随机变量概率分布特征,随后引入有限元-神经网络-蒙特卡罗(Finite Element-Artificial Neural Network-Monte Carlo,FE-ANN-MC)方法,构建了一种可替代脚手架有限元模型的ANN代理模型,并利用该模型进行了各随机变量对脚手架极限承载力的相关性分析。

扣件式钢管脚手架临界力下限计算方法

扣件式钢管脚手架临界力下限计算法是指扣件拧紧程度不足或不能保证时 ,其工作性能可能更接近于排架 ;整架按排架进行计算其临界力值既能确保安全 。

扣件式钢管模板高支撑体系实测分析

通过一个工程的高支撑体系的现场检测试验,研究在混凝土浇筑过程中支撑架轴力变化的规律,发现高支架的顶部轴力与底部轴力差别较大,这是由于支撑体系中水平杆和剪刀撑对立杆轴力的调节作用,所得结果可为高支撑体系的设计提供试验依据。

桁架式模板体系的设计计算方法

目的为大跨度结构楼板的桁架式模板体系的设计计算,提出一种较为经济合理且简便易行的设计计算方法.方法以某大跨度框架结构工程的模板体系作为算例,依据相关规范和规定,考虑了结构的一些影响安全的因素和施工中的实践经验,建立了基本计算假定与适当的简化计算.结果通过对模板面板、小楞、支撑系统杆件的强度、挠度以及稳定性等方面的验算,验证了桁架式模板体系的安全可靠性,证明桁架式模板体系具有可行性且能满足国家现行规范和规定的要求.结论为大跨度框架结构楼板的模板体系设计提出了一种全新的设计计算方案,该设计计算方法在满足模板体系设计安全、实用、经济的前提下使模板体系设计更为简便,易于被施工技术人员所掌握.

钢管脚手架扣件节点的转动刚度试验和计算模型

进行了扣件式钢管脚手架节点半刚性性能的实验研究,提出了节点的半刚性计算模型。研究表明扣件节点竖直平面内的力矩—转角关系呈现明显的非线性特性,而水平面内的力矩—转角呈线性特性。数值算例表明,本文得到的扣件节点的半刚性计算模型,可以推广应用到扣件式钢管脚手架体系的设计和计算中。

风载作用下扣件式钢管脚手架大横杆受力分析

目的分析风荷载作用下,在建筑物不同高度处脚手架大横杆的风载作用效应,研究大横杆受力变化规律,为超高层建筑施工扣件式脚手架安全合理设计提供依据,为《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130—2011)的补充修订提供参考.方法考虑风振影响下的脚手架风荷载计算,利用有限元分析软件ANSYS对整个架体进行风载作用下受力计算,节点采用接近实际的半刚性连接计算模型.分析对比建筑施工过程中脚手架在不同高度处大横杆的受力特点.结果从有限元的计算结果得到了各连接点处大横杆的应力分布云图,并分析得出大横杆的内力的变化规律.随着脚手架所处建筑物位置的增高,高度由50 m到500 m时,各处大横杆应力值的逐渐增大.结论节点上带有连墙件大横杆的应力明显要比在同一高度处节点不带有连墙件大横杆的应力值大,并给出大横杆随其所处高度变化的内力变化曲线规律.

超高层建筑施工脚手架风载作用下立杆最大弯矩分析

目的研究风荷载作用下不同施工高度处脚手架立杆的最大弯矩值及其变化规律,为高层及超高层建筑施工脚手架的施工设计提供数据支持.方法依据风荷载作用计算公式,考虑超高层建筑施工脚手架的风振影响来计算风载标准值.对扣件节点采用半刚性连接的计算方法,利用有限元分析软件ANSYS对整个架体进行受力分析.结果随着脚手架所处高度的增加,立杆最大弯矩值变化曲线大致分三个阶段:直线上升段、曲线发展段、水平持续段.脚手架立杆最大弯矩出现在迎风面立杆的有连墙件节点处.结论按照现行规范中风载作用下立杆弯矩计算式得到的弯矩值明显小于模拟分析得到的弯矩值.当脚手架施工高度大于450 m时,建议按450 m高度时立杆最大弯矩取值,可简化计算.

高边坡脚手架结构计算理论与方法概述

关于高边坡脚手架的结构计算却至今没有统一的计算方法,为此,结合当今研究的现状,对脚手架系统从单杆件计算到整体结构计算的理论进行详细的阐述及对比分析,并对脚手架的计算理论进行力学方面的探讨,对不同理论提供较为明确的计算简图和系统完整的分析和论证。通过对脚手架格构式体系、刚架结构、排架结构三种整体结构模式进行结构力学方面的对比分析以及相关力学的探讨,最终得出应尽量采用格构式体系进行脚手架设计和理论计算,并且提出采用电算方法是脚手架结构设计与计算的发展前景。

扣件式钢管移动脚手架施工的关键技术

结合某工程点式玻璃幕墙工程的施工,介绍了扣件式钢管移动脚手架的施工流程,重点论述了滚动装置的设计及脚手架的稳定性控制。

双排扣件式钢管脚手架工作性能的理论分析与实验研究

本文对双排扣件式钢管脚手架结构进行了一阶弹性稳定分析,采用实验与计算对比方法确定扣件连接对脚手架的横向刚度影响系数,通过整架加荷实验验证,理论分析与实验结果吻合较好。分析了影响脚手架工作的各主要因素,为脚手架结构的实际工作提供了一些明确的概念,可作为规范确定脚手架计算方法的依据。

扣件式钢管脚手架施工中的安全问题

针对扣件式钢管脚手架应用广泛,但其在施工中发生安全事故的频率较高,通过对发生事故原因的分析,论述了扣件式脚手架施工中存在的安全问题,结合安全管理的经验,提出了解决问题的方案。预防、减少安全事故的发生需要从法制、体制、制度上改革创新,建立新的职业培训机制,健全建筑工人产业工会,推行社会保险制度,加强政府安全监督管理部门,多管齐下才能将安全生产管理措施真正落实。

梁模板扣件式钢管承重架的设计计算

以《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130 2001为依据,对空间高、跨度大、荷载重的大梁模板承重架进行了分析计算,给出了模板面板、方木、钢管和扣件的计算方法,对立杆稳定性计算的几种方法进行了对比。

基于满堂脚手架的可靠性设计

通过一个典型的扣件式满堂脚手架的设计和工程统计资料 ,对原设计方案进行了可靠性分析 ,提出了可靠性设计的方法。

对扣件式钢管脚手架规范部分内容的商榷

从施工的实际工况出发,分析了支模架结构的力学性质,指出了我国现行《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130 2001部分内容存在的一些缺陷,提出了改进的建议。

超高层建筑施工扣件式钢管脚手架连墙件布置

目的研究风荷载作用下当连墙件数量一定时,连墙件的最佳布置方式,为超高层建筑施工脚手架连墙件合理设计提供依据.方法依据风荷载作用计算公式,利用大型通用有限元分析软件ANSYS对整个架体进行受力分析,对杆件与杆件连接的扣件节点采用半刚性连接的分析方法,对比分析连墙件矩形和菱形两种布置方式对架体系统杆件的受力和节点变形影响.结果从有限元的分析中得出相应不同连墙件布置方案情况下的架体杆件的内力分布以及节点位移云图,并对比分析得出矩形布置的大横杆内力最大相差到2371N,明显大于菱形布置,节点位移也同样分布比矩形布置更零散.结论风荷载作用下,连墙件的菱形布置比矩形布置的架体各杆件受力和变形更加均匀合理,在脚手架的设计中应该优先考虑.

钢管脚手架中外计算方法比较

论述了钢管脚手架的发展、事故情况,分析了其计算理论的形成。通过对实际工程扣件式钢管脚手架结构进行的设计计算,比较了我国规范和美国规范所提出的两种计算方法在荷载取值、变形验算、强度验算、稳定计算及抗滑承载力等方面的异同,提出了比较的结论。

扣件式钢管脚手架整体稳定性的ANSYS分析

脚手架在搭设、使用与拆除过程中存在较多的作业危险因素,很容易发生倒塌事故。本文应用ANSYS软件对双排式扣件式钢管脚手架进行三维实体建模,并分析了连墙件、连续立杆和碗扣刚度等构造因素对扣件式钢管脚手架整体稳定承载力的影响,为进一步改善扣件式钢管脚手架的整体稳定性承载力,进而避免脚手架倒塌提供理论依据。

锈蚀脚手架钢管轴压稳定性试验研究

为研究锈蚀对扣件式脚手架体系中钢管立杆稳定性的影响,通过对不同锈蚀龄期的钢管进行表面形貌测试,分析锈蚀对钢管内、外壁表面形貌的影响;通过锈蚀钢管材料单调拉伸试验,探讨锈蚀条件下钢材力学性能的退化规律;基于锈蚀钢管的轴心受压试验结果,提出锈蚀钢管立杆稳定性的计算模型。结果表明:随着钢管失重率的增加,钢管表面坑蚀分布由独立蚀坑向溃疡状蚀坑群发展,外壁坑蚀率、算术平均高度和均方根高度均不同程度地高于钢管内壁;锈蚀钢材表面随机分布、大小不一的蚀坑会导致钢材强度与塑性变形能力下降、塑性变形能力劣化更明显;不同锈蚀程度的钢管轴压破坏模式均为整体弯曲失稳,锈蚀钢管的极限荷载随失重率的增加线性下降,峰值荷载对应的轴向位移值逐渐降低。

基于SAP 2000的扣件式钢管脚手架门洞优化设计研究

扣件式钢管脚手架是目前国内建筑施工中应用最为广泛的脚手架形式。本文利用SAP 2000软件分别建立了铰接节点和框架节点的脚手架门洞模型,对两种不同脚手架门洞构造(上升斜杆-平行弦杆桁架构造和门式桥架构造)的受力特点进行了分析,并提出了常用构造方案中脚手架门洞处杆件轴力的优化设计方法。

满堂扣件式钢管脚手架应力传递规律试验研究

满堂扣件式钢管脚手架在混凝土工程模板施工中有着广泛的应用,具有拆装方便、周转次数多、经济效益显著等诸多优点。本文通过3×3跨的满堂式扣件钢管脚手架加载实验,在施加不同荷载的情况下,研究脚手架某一立杆扣件处的应力传递规律。采用数值模拟和现场监测等分析方法,分析在不同的荷载作用下,架体内部钢管立柱的应力传递规律,其结论和研究方法可为研究类似架体的受力性能提供借鉴和参考,同时为现场关键点监控和远程安全预警系统开发提供相应的理论依据。