新型插盘式脚手架承载力影响因素分析

基于足尺试验得到的模型参数,建立新型插盘式脚手架的三维有限元模型.采用非线性分析方法研究几何形式和荷载类型对脚手架极限承载力的影响.分析表明:结构体系的第一阶屈曲模态为支撑屈曲;几何形式对新型插盘式脚手架体系的极限承载力有显著影响;三角形荷载作用下立杆的应力比大于矩形荷载和梯形荷载作用下的应力比;矩形荷载作用下的极限承载力大于梯形荷载和三角形荷载作用下的极限承载力.     

半刚性节点对插盘式脚手架自振周期的影响

为研究插盘式脚手架的固有特性,运用ANSYS软件建立有限元模型,有效模拟了节点连接处的半刚性特性。通过改变节点连接处刚度系数,分析不同连接刚度对脚手架自振周期的影响规律。结果表明,节点连接处刚度变化对脚手架的低阶周期影响较大,对高阶自振周期的影响并不显著;并在此基础上拟合出低阶周期随刚度系数变化的曲线图。指出对于插盘式脚手架的标准单跨单元,结构的步距和层高都已确定,节点连接处的刚度是影响自振周期的主要因素。     

新型插盘式脚手架的试验和数值模型研究

为研究一种新型插盘式脚手架的力学性能,对三跨两步脚手架体系进行足尺试验研究,得到其极限承载力、破坏模式及顶层节点的荷载一位移曲线.这种新型脚手架的承载力显著高于传统扣件式脚手架,破坏模式为单根竖杆的屈曲破坏.采用通用有限元软件ANSYS对试验中的脚手架体系建立三维杆系计算模型,考虑材料的弹塑性及结构的几何非线性,进行非线性极限承载力分析;并引入转角弹簧和轴向弹簧单元分别模拟梁柱节点半刚性以及支撑与节点的连接刚度,通过改变弹簧单元的刚度对整个结构进行参数分析,得到与试验结果较吻合的数值分析模型.试验和数值分析结果对比研究表明:支撑连接刚度对结构的极限承载力和抗侧刚度影响显著;但梁柱节点的半刚性对其影响不大,为计算简便,梁柱节点可按铰接处理.     

新型插盘式脚手架的计算理论与设计公式

本文在试验研究的基础上得到了新型插盘式脚手架的相关计算参数,考虑脚手架立柱的初始弯曲,根据边缘屈曲准则推导了立柱承载力的设计计算公式。计算和分析表明:试验结果、数值计算结果与本文提出的设计公式所得结果间吻合很好。本文工作为新型插盘式脚手架的推广运用提供了实用的设计计算公式。     

新型扣盘式钢管支模架受力特性的试验研究

对一种新型扣盘式钢管支模架的受力特性进行了系统的试验和理论研究,包括节点性能试验、单元体试验、支模架的足尺试验和节点刚度反分析.研究显示:扣盘式节点的强度明显高于传统的扣件式节点,具有更大的安全储备;支模架的破坏形态为无侧移的立杆失稳破坏;设置斜撑对于提高支模架结构稳定性和力学性能有显著作用;扣盘式节点刚度介于刚接和铰接之间,且这一半刚性对支模架的承载力有显著影响,通过有限元计算和反分析可得出节点刚度值.     

铝合金网壳箱形-工字形杆件盘式节点受力性能试验研究

为研究铝合金网壳箱形、工字形截面杆件盘式连接节点(又称TEMCOR节点、板式节点)的受力性能,对南京牛首山佛顶宫工程典型铝合金盘式节点足尺试件进行了静力加载试验,采用通用有限元程序ABAQUS对加载过程进行全过程数值模拟。在进行静力加载试验时,铝合金杆件端部采用铰接,在节点盘中心区域设置加载板进行竖向加载。研究结果表明：在节点盘中心竖向荷载作用下试件发生脆性破坏。对向两杆为箱形截面（试件JD1）时,箱形截面杆件下翼缘发生断裂,上下节点盘屈曲,且与断面相邻的螺栓被拉断;对向杆件为工字形截面（试件JD2）时,下节点盘发生块状撕裂,破坏时铝合金型材及螺栓均无屈曲和破坏。在极限荷载作用下,试件JD1杆件腹板及节点盘仍处于弹性工作状态,箱形截面中性轴位于截面中间;试件JD2铝合金型材处于弹性工作状态,工字形截面中性轴位于截面强轴以下1/6腹板高度处,下节点盘在α=60°及α=180°方向应力较大,接近屈服强度。试件JD1的极限荷载和初始刚度均约为试件JD2的1.5倍。根据对称性建立的节点试件数值模型分析所得的局部应力、荷载-位移曲线及弯矩-转角曲线与试验结果吻合较好,可以用于此类节点的数值模拟。     

桥梁施工有通道脚手架的受力变化分析

结合城市道路高架桥施工中模板支撑脚手架中间有可能开设较大跨度通道的情况,以实际中常用的WDJ碗扣式钢管脚手架为对象,运用有限元程序ANSYS进行分析,着重研究桥梁腹板位置变化以及桥梁高度变化对脚手架受力的影响规律。     

附着式升降脚手架现场试验研究与有限元分析

目前在高层建筑施工中广泛应用的附着式升降脚手架的研究并不完善,架体的设计与施工过多的依靠经验和理论分析,架体在施工中的实际受力无法获取,从而导致引发一些安全隐患和事故等。通过对咸阳市某在建工程中使用的附着式升降脚手架进行现场试验,并采用有限元对提升阶段和使用阶段下的架体进行数值模拟,研究该附着式升降脚手架在提升阶段和使用阶段下立杆、横杆、斜杆以及吊点的受力特性和规律。研究结果表明：架体构造造成立杆中部的实测应力值要大于下部实测应力值,需进一步进行改进设计;在进行外立杆受力计算时,应着重考虑风荷载的影响;使用阶段存在管理上的不规范,导致材料堆载对架体杆件应力影响明显,应该加强此方面的管理工作。     

承插盘扣式脚手架支撑体系在高大模板中的运用分析

对超大混凝土梁承插扣盘式脚手架支撑体系的设计与施工要点进行分析,在掌握基本理论的前提下,对具体工程案例展开研究,通过荷载计算、结构设计、细节构造等方面的把控,提高设计方案水平,并且针对重点施工环节加以控制,保证最终的实施效果能够满足建设要求。     

实际系统脚手架的试验和数值研究

近年来,由于系统脚手架这种结构形式其较高的倒塌率,使关于脚手架设计成为一个比较引人关注的研究课题。根据试验测试和分析,研究在建筑中安装的系统脚手架结构的承载力和失效模式。研究包括层数、地面高度、边界条件、是否存在斜撑和节点位置在内的系统脚手架的参数。数值研究针对系统脚手架中的附加斜撑量化了系统脚手架的承载力。然而,垂直支撑上不同套筒节点位置的系统脚手架结构的承载力以及不同的地面高度并不会给承载力造成太大影响。因为在系统脚手架结构中斜撑的轴向力并不会明显地随着垂直荷载的增加而增加,因此可以从节约成本的角度缩小斜撑。将分析结果与所做的试验测试的结果相比较,确定了系统脚手架中不同部件的节点刚度。通过节点刚度计算和量化不同层数的系统脚手架的极限设计荷载。这些研究成果有助于比较精确地测定施工现场那些复杂系统脚手架的极限承载力。     

插入式钢次梁节点试验与有限元分析

近年火力发电厂引入了1种新的钢混凝土组合结构,即型钢直接插入混凝土主梁作为次梁承担荷载。根据某实际工程,采取1∶2缩尺模型,设计2组4个节点,对600 mm和900 mm不同混凝土梁高,有无锚筋情况进行试验研究。研究表明：该节点形式下钢梁端部的最大约束弯矩约为60 kN·m;锚筋对结构无明显影响;当梁高较小时混凝土主梁发生剪切破坏,当梁高较高时,钢次梁发生受弯破坏。对该结构进行有限元参数分析,结果表明：混凝土主梁高700 mm为2种破坏临界值;抗剪键刚度、楼板厚度对结构承载力有明显影响;锚筋尺寸对结构影响不大;插入端部翼缘宽度对结构有一定影响,但规律不明显。     

广州PZB1401项目扣件式脚手架抗侧移能力分析与有限元数值模拟

利用MIDAS/Gen建立直角扣件半刚性连接的脚手架整体计算模型,对在水平力作用下的侧移进行计算和分析,利用已有的试验结果验证计算模型合理。相关的分析结论可应用于扣件式满堂脚手架作为斜柱模板支撑设计,并可用于后续研究和应用。     

高大外倾斜柱利用满堂脚手架作为模板支撑的设计与应用

以广州PZB1401项目为例,阐述了扣件式满堂脚手架作为高大外倾斜柱模板支撑的设计和应用.利用有限元软件Midas Gen建立直角扣件半刚性连接三维计算模型,用一阶弹性计算方法对脚手架进行计算,对在水平力作用下的侧移进行计算和分析;利用计算模型对脚手架构造措施对满堂脚手架水平承载能力的影响进行量化分析,提出优化的支撑设计方案.     

拱构型门式钢管脚手架整体稳定承载力研究

通过对拱构型门式钢管脚手架整体稳定承载力试验,研究其破坏模式,为建立拱构型门式钢管脚手架稳定承载力计算理论提供依据.重点考察了连墙件、脚手板、水平加固杆的设置及架体底部约束对整体稳定承载力的影响.并利用ANSYS软件对拱构型门式钢管脚手架整体稳定承载力进行了分析,其结果和试验吻合较好.     

钢桥静载试验结果偏差原因分析

某钢结构人行天桥的静载试验结果与理论分析结果偏差较大,为查找原因,首先深入分析试验结果的特征,推断出其主要原因,然后通过进一步的有限元理论分析证明了这种推断的准确性,最后还讨论了这种偏差导致结构受力的变化。     

双排扣件式钢管脚手架ANSYS受力性能分析

通过对双排扣件式钢管脚手架在不同横距、纵距、步距,不同跨数、步数,不同节点计算刚度,不同钢管壁厚,不同扫地杆布设情况,不同连墙件布设情况下的稳定承载能力进行ANSYS分析,计算各参数对脚手架稳定承载力的影响.结果表明,不同的横距、纵距、步距对架体的稳定承载力有很大影响;不同的跨数、步数对架体稳定承载力影响不大;扫地杆的搭设对大步距架体承载力影响明显;连墙件的不同设置方法对架体整体稳定承载力具有很大影响等.     

扣件式钢管满堂脚手架ANSYS受力性能分析

通过对扣件式钢管满堂脚手架在不同剪刀撑搭设方案、不同扫地杆布设方案、考虑初始缺陷、节点刚度变化、钢管壁厚变化等情况进行ANSYS有限元分析,计算其对脚手架稳定承载力的影响.结果表明,与水平剪刀撑相比,竖向剪刀撑尤其重要;如果不搭设扫地杆或只搭设一个方向,承载力会严重下降,因此为保证扣件式钢管满堂脚手架稳定性,尽量搭设纵横向扫地杆.     

空间多支管铸钢节点性能研究

结合郑州展览中心屋盖结构的关键连接节点,探讨了空间多支管铸钢节点的受力性能.对一大型铸钢节点进行了足尺试验,设计了自平衡的加载装置对节点加载,对一些重要部位的应力状况进行了测试,应用有限元方法进一步分析了节点的应力分布,从而对节点强度作了评估,使该节点在实际工程中应用具有安全可靠的保证,还对铸钢节点的制作质量提出了建议.     

钢管混凝土梁拱组合桥受力性能试验和分析

连续体系梁拱组合桥梁主要由拱肋、系梁、吊杆、横梁及桥面系组合起来共同承受荷载,是一种结构受力合理、外形美观、新颖的结构体系。通过实例的现场调查,静载试验和有限元软件建模内力计算,从而掌握桥梁结构的实际工作状态,为确保大桥的安全营运和结构耐久性提供基础理论性数据。