高大模板支架结构体系安全控制.pdf

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书籍描述

内容简介
《高大模板支架结构体系安全控制》分概述、高大模板支架稳定承载力足尺试验、广义初始缺陷对高支模稳定承载力的影响、半刚性连接模板支架设计、高支模整体稳定承载力的控制方法、高支模体系的改进与标准构造、高支模的实用设计方法、高支模现场试验、高支模计算智能软件的开发、结论与展望共10章。
本书适合建筑工程设计、施工单位人员参考使用,同时也可以作为大中专院校的教材使用。

编辑推荐
《高大模板支架结构体系安全控制》适合建筑工程设计、施工单位人员参考使用,同时也可以作为大中专院校的教材使用。

作者简介
曾凡奎,西安工业大学校评副教授,兼任中国模板脚手架专家委员会专家和陕西建固工程科技有限公司董事长。2010年12月毕业于西安建筑科技大学,师从李昌华教授和胡长明教授,获得工学博士学位,一直从事土木工程建筑施工的教学和研究工作,发表论文30余篇,其中被SCI、EI等检索的论文20余篇。获准发明、实用新型专利12项,主持或参与国家级、省部级项目2项,厅局级项目3项,获得2008年中冶集团科技进步奖1项、2013年陕西省高等学校科技进步奖1项、2014年模板脚手架行业青年科技人才奖。

目录
前言
1概述1
1.1国内外研究现状及发展趋势2
1.1.1关于高大模板支架的定义2
1.1.2高支模计算模式的研究进展3
1.1.3荷载及其荷载组合的研究进展4
1.1.4节点半刚性对高支模稳定承载力的影响研究5
1.1.5初始缺陷对高支模稳定承载力的影响研究6
1.1.6高支模足尺试验研究的进展7
1.1.7高大模板支架可靠度研究进展8
1.1.8扣件式模板支架现场实测9
1.1.9高大模板支架软件开发与应用10
1.2高支模坍塌典型案例剖析10
1.2.1案例简介11
1.2.2事故原因分析11
参考文献11
2高大模板支架稳定承载力足尺试验17
2.1试验概况17
2.1.1试验目的17
2.1.2试验仪器及器材17
2.1.3足尺试验模型17
2.1.4试验测试内容20
2.1.5模型加载方案24
2.2试验结果与分析26
2.2.1试验模型的整架侧移和立杆的变形26
2.2.2试验模型稳定承载力的讨论28
2.2.3横杆应力测值结果分析35
2.2.4剪刀撑受力情况讨论39
参考文献43
3广义初始缺陷对高支模稳定承载力的影响45
3.1广义初始缺陷概念的提出45
3.2高支模稳定承载力足尺试验失稳模式分析46
3.3考虑初始缺陷的模板支架稳定性分析48
3.3.1数值分析模型49
3.3.2一致缺陷模态法50
3.3.3随机缺陷法51
3.4足尺试验工况5的结果与各考虑缺陷计算方法计算结果对比52
参考文献55
4半刚性连接模板支架设计57
4.1非线性连接弯矩—转角的关系模型57
4.2立杆承载力验算要求58
4.3立杆的计算长度系数59
4.4编程求计算长度系数62
参考文献63
5高支模整体稳定承载力的控制方法65
5.1数值分析模型的建立65
5.1.1ANSYS程序65
5.1.2数值分析的基本过程66
5.2扫地杆离地面的高度取值研究66
5.2.1数值模型的建立情况67
5.2.2计算分析67
5.3立杆伸出顶层水平杆长度a值取值讨论68
5.3.1数值模型及分析过程69
5.3.2结果分析70
5.4架高对架体承载能力影响的讨论70
5.4.1数值模型的选取与建立71
5.4.2结果分析71
5.5剪刀撑(水平和垂直)的设置对高支模稳定承载力的影响研究73
5.5.1剪刀撑数值计算模型73
5.5.2数值计算及分析73
5.6搭设步距的设置对高支模稳定承载力的影响研究75
5.6.1数值模型76
5.6.2结果分析76
参考文献77
6高支模体系的改进与标准构造79
6.1钢管壁厚测量仪器的研发79
6.1.1钢管壁厚测量仪的研发背景79
6.1.2壁厚测量仪79
6.1.3壁厚测量仪的使用方法和工作原理80
6.2一种自由伸缩旋转扣件80
6.2.1自由伸缩旋转扣件的研发背景81
6.2.2自由伸缩旋转扣件的发明内容81
6.2.3使用方法和使用原理82
6.3一种建筑工程用扣件式钢管脚手架上使用的立杆84
6.3.1研发背景84
6.3.2发明内容85
6.3.3使用方法和使用原理86
6.4高大模板支架的稳定性的控制方法87
参考文献88
7高支模的实用设计方法89
7.1高支模的计算模式89
7.2高支模在结构施工期内所受荷载统计分析及其组合90
7.2.1高支模体系荷载种类90
7.2.2高支模体系荷载调查方法91
7.2.3高支模体系恒荷载统计结果与分析92
7.2.4施工人员及设备荷载标准值统计结果与分析94
7.2.5永久、可变荷载的标准值的建议取值96
7.2.6荷载效应组合96
7.3立杆计算长度的确定98
7.3.1直角扣件抗弯刚度试验98
7.3.2立杆计算长度系数的取值99
7.3.3立杆计算长度100
7.4立杆计算长细比的确定100
7.5立杆的稳定计算公式101
参考文献101
8高支模现场试验103
8.1现场调研103
8.1.1对施工现场管理的调查103
8.1.2构配件的几何参数实测分析104
8.1.3立杆步距、a值的不确定性分析104
8.1.4扣件拧紧力矩的调查105
8.1.5扣件单重的调查105
8.1.6模板支架偏斜率105
8.2模板支架内力实测分析107
8.2.1测试工程介绍107
8.2.2测试内容与方案107
8.2.3试验结果与分析109
参考文献115
9高支模计算智能软件的开发116
9.1智能计算软件的功能特色116
9.2软件开发的总体说明117
9.3用户主界面和基本操作117
9.3.1启动程序117
9.3.2软件具体操作过程117
参考文献121
10结论与展望122
10.1本书的主要研究成果122
10.2本书的主要创新点123
附录模板支架足尺试验过程照片125

序言
前言
随着我国城市现代化建设的发展,在土木工程中使用高大模板支撑体系的现象越来越多。但是,由于人们对该体系的认识不足、理论研究不到位,导致近年来我国许多省市不断发生模板支撑架坍塌事件。模板坍塌事故的屡次发生引起国务院安委会办公室的高度重视,并组织住建部、交通部、铁道部等部委,按照国务院召开的2006年全国安全生产工作会议精神,制订了《建筑施工安全专项整治工作方案》,其中模板支架的垮塌成为重点整治的项目。为了将研究的最新成果应用到工程实际中,进一步减少和防治我国高大模板支架坍塌等重大工程灾害,推动建筑行业高大混凝土结构的安全施工,促进我国建筑行业的可持续发展,笔者特在本人博士论文的基础上,编写了本书呈献给同行。
本书分概述、高大模板支架稳定承载力足尺试验、广义初始缺陷对高支模稳定承载力的影响、半刚性连接模板支架设计、高支模整体稳定承载力的控制方法、高支模体系的改进与标准构造、高支模的实用设计方法、高支模现场试验、高支模计算智能软件的开发、结论与展望共10章。
本书相关内容的研究得到了陕西省教育厅专项科研项目基金(14JK1337),西安工业大学校长基金一般项目(605-01001220)的资助,在本书的出版过程中,得到了西安工业大学专著基金的资助, 我国模板支架领域德高望重的杜荣军先生、施炳华先生等一大批老专家、老前辈,上海宝冶建设有限公司建分高顺、沈勤、中建一局陈红和西安建筑科技大学土木工程学院施工教研室的老师们也给予了关心和支持,在此,谨致谢意。由于时间局促,限于作者的水平,书中存在的缺点和错误在所难免, 恳请广大读者批评指正。

西安工业大学建筑工程学院曾凡奎

文摘
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2.1.5模型加载方案
采用在支架立杆顶部施加集中荷载的方式加载,千斤顶通过拉杆、分配梁系统可均匀地把荷载传递给每根立杆,加载制度分为预载阶段和分级加荷阶段。
(1)预加载试验。通过预加载试验可以发现试验中存在的问题,并在正式试验前予以解决,以保证试验工作的顺利进行,预加载时每个千斤顶施加15kN。
(2)加荷阶段。正式施加荷载时,应分级加载,每个千斤顶每级荷载取60kN;前一级荷载稳定后(每间歇5min,施加荷载值变化不超过0.1%;否则,继续间歇5min),再施加下一级荷载;在到达极限荷载的80%,荷载级差调整至每个千斤顶20kN;在结构临近破坏时,密切注意所有仪表读数的变化,并观测试验现象,直至整体结构破坏丧失承载力,停止加载。结合实际情况,试验加载采用自平衡加载系统,支架上部的千斤顶分配梁系统如图2—19和图2—20所示。

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