扣件式高大模板支架空间结构体系失效机理及其安全性控制理论研究PDF电子书下载

第一章 绪论 1

1.1 国内高支模应用现状 2

1.1.1 高支模的应用现状 2

1.1.2 扣件式模板支撑体系 3

1.2 扣件式高大模板支撑体系存在的问题及事故发生原因 4

1.2.1 近年来国内高大模板支撑体系倒塌事故 5

1.2.2 扣件式高大模板支撑体系存在的问题 6

1.2.3 扣件式高大模板支撑体系倒塌事故原因分析 7

1.3 国内外研究现状 8

1.4 模板支撑体系的发展趋势 12

1.5 本书主要研究内容和研究思路 13

主要参考文献 14

第二章 高大模板支撑体系及直角扣件节点的真架试验 18

2.1 试验设计 19

2.1.1 试验目的 19

2.1.2 试验仪器及试验原理 19

2.1.3 整架试验方案设计 20

2.1.4 节点试验方案设计 32

2.1.5 高大模板支撑体系直角扣件单榀试验方案 33

2.1.6 试验注意事项 34

2.2 扣件式高支模真架试验有限元模型的预分析 36

2.2.1 预分析工作的重要性 36

2.2.2 三维有限元模型的预分析结果 36

2.3 高支模杆件受力试验现象与结果分析 37

2.3.1 无剪刀撑高大模板支撑体系（工况1） 37

2.3.2 仅横向端部有剪刀撑高支模（工况2） 44

2.3.3 考虑对接扣件四周设置剪刀撑的高支模（工况3-1） 50

2.3.4 四周都有剪刀撑的高支模（工况3-2） 65

2.3.5 在工况3的基础上将步距改为1148mm的高支模（工况4） 75

2.3.6 在工况4的基础上将纵距改为900m的高支模（工况5） 81

2.3.7 研究结果 90

2.4 支架静压变形特性试验现象及结果分析 95

2.4.1 架体顶部四角点检测结果分析 95

2.4.2 立杆变形分析 98

2.5 高支模试验初始缺陷的测量 104

2.6 小结 110

主要参考文献 111

第三章 扣件节点半刚性对高大模板支撑体系稳定承载力的影响 112

3.1 扣件节点半刚性特点 112

3.2 扣件连接处节点性能试验分析 113

3.2.1 M与θ关系 113

3.2.2 框架柱半刚接计算长度系数与直角扣件螺栓拧紧力矩关系公式 117

3.2.3 刚度修正系数 118

3.3 半刚性连接数值模型 125

3.4 结构单元刚度的推导 126

3.4.1 杆端弯矩与节点位移的关系 126

3.4.2 杆端扭矩与节点位移的关系 127

3.4.3 杆端轴向力与节点位移的关系 128

3.4.4 局部坐标系下的单元刚度矩阵 128

3.4.5 半刚性连接杆件的非节点荷载处理 129

3.5 节点半刚性对高大模板支撑体系稳定性的影响 130

3.5.1 基本假设 130

3.5.2 模型建立与计算 130

3.5.3 节点半刚性及架体二阶效应对稳定承载力的影响 131

3.6 小结 132

主要参考文献 133

第四章 初始缺陷对高大模板支撑体系稳定承载力的影响 135

4.1 初始缺陷的分类 135

4.2 考虑初始缺陷的高大模板支撑体系稳定性分析的方法 137

4.2.1 一致缺陷模态法 137

4.2.2 随机缺陷法 137

4.3 数值计算及试验研究结果的分析 138

4.3.1 扣件式钢管模板支架有限元模型 138

4.3.2 仅横向端部有剪刀撑高支模 140

4.3.3 四周都有剪刀撑的高支模 140

4.3.4 在工况3的基础上将步距改为1148mm的高支模 140

4.3.5 在工况4的基础上将纵距改为900mm的高支模 146

4.4 小结 151

主要参考文献 152

第五章 构造因素对高大模板支撑体系稳定承载力的影响 154

5.1 数值模拟基本过程 154

5.2 扫地杆的设置对高支模稳定承载力的影响 155

5.2.1 模型的选取与建立 155

5.2.2 计算分析 156

5.2.3 研究结果 156

5.3 立杆伸出顶层水平杆长度对高支模稳定承载力的影响 157

5.3.1 模型的选取与建立 158

5.3.2 计算分析 158

5.3.3 计算结果 159

5.4 搭设高度对高支模稳定承载力的影响 159

5.4.1 模型的选取与建立 159

5.4.2 计算分析 159

5.4.3 计算结果 160

5.5 剪刀撑的设置对高支模稳定承载力的影响 160

5.5.1 水平剪刀撑的设置对高支模稳定承载力的影响 161

5.5.2 竖直剪刀撑的设置对高支模稳定承载力的影响 162

5.6 纵横间距对高支模稳定承载力的影响 164

5.6.1 模型的选取与建立 164

5.6.2 计算分析 165

5.6.3 计算结果 165

5.7 搭设步距对高支模稳定承载力的影响 166

5.7.1 模型的选取与建立 166

5.7.2 计算分析 166

5.7.3 计算结果 166

5.8 搭设跨数对高支模稳定承载力的影响 168

5.8.1 模型的选取与建立 168

5.8.2 计算分析 168

5.9 小结 170

主要参考文献 170

第六章 高大模板支撑体系稳定承载力计算理论 172

6.1 压杆稳定的概念 172

6.2 轴心受压杆件极限承载力的欧拉公式 173

6.3 受压杆件端部固定条件与计算长度 176

6.4 初始几何缺陷对轴心受压构件的影响 177

6.4.1 初弯矩对轴心受压构件的影响 177

6.4.2 初偏心对轴心受压构件的影响 180

6.5 基于有侧移框架柱理论的计算长度系数修正法 181

6.5.1 基本假定 182

6.5.2 计算长度系数的确定 182

6.5.3 考虑节点半刚性的计算长度系数修正法 184

6.5.4 程序编制及计算长度系数μ的确定 185

6.6 高大模板支撑体系假想水平力的设计法 187

6.6.1 钢结构三种设计分析方法 188

6.6.2 高大模板支撑体系假想水平力的取值 190

6.6.3 高大模板支撑体系立杆的稳定计算 192

6.6.4 稳定系数ψ的研究分析 194

6.7 作用于高支模体系上的荷载及其荷载组合研究 198

6.7.1 荷载分类 198

6.7.2 荷载效应组合 199

6.8 小结 200

主要参考文献 200

第七章 扣件式高大模板支撑体系可靠性与风险分析 202

7.1 基于稳定性的模板支架可靠度分析 203

7.1.1 影响模板支架的不确定性因素分析 203

7.1.2 初始缺陷对模板支架可靠性的影响 204

7.1.3 荷载类型对模板支架可靠性的影响 205

7.2 模板支架施工中人为失误的分析 207

7.2.1 扫地杆的设置对模板支架安全性的影响 207

7.2.2 顶端伸出长度的变化对模板支架安全性的影响 207

7.2.3 步距变化对模板支架安全性的影响 210

7.2.4 立杆间距变化对模板支架安全性的影响 210

7.2.5 钢管壁厚变化对模板支架安全性的影响 212

7.2.6 剪刀撑设置对模板支架安全性的影响 213

7.3 基于AHP的模板支架施工人为因素权重计算 217

7.3.1 层次分析法简介 217

7.3.2 模板支架施工中人为因素层次结构的确定 219

7.3.3 模板支架施工中人为因素权重计算 220

7.4 考虑人为失误时立杆失稳的可靠性计算 223

7.4.1 立杆失稳可靠性计算 223

7.4.2 算例 225

7.5 基于AHP法对高大模板支撑体系的风险研究 226

7.5.1 构建风险评价结构模型 226

7.5.2 高大模板支撑安全风险结构模型中各影响因素权重计算 227

7.5.3 防范措施 231

7.6 小结 232

主要参考文献 233

第八章 施工期间高大模板支撑体系应力实测分析 235

8.1 卵形结构高支模应力实测分析 235

8.1.1 工程概况 235

8.1.2 架体稳定性计算 236

8.1.3 测点布置 237

8.1.4 杆件受力情况 238

8.1.5 研究结果 242

8.2 大跨（27m）梁板下高支模应力实测分析 243

8.2.1 工程概况 243

8.2.2 立杆稳定性计算 244

8.2.3 测点布置 247

8.2.4 杆件受力情况 249

8.2.5 研究结果 259

8.3 双向受载高支模杆件应力实测分析 259

8.3.1 工程概况 259

8.3.2 立杆稳定性计算 260

8.3.3 测点布置 261

8.3.4 杆件受力情况 262

8.3.5 研究结果 279

8.4 超高模板支撑体系杆件应力实测分析 280

8.4.1 工程概况 280

8.4.2 立杆稳定性计算 280

8.4.3 测点布置 282

8.4.4 杆件受力情况 285

8.4.5 研究结果 308

8.5 施工现场扣件式高大模板支撑体系参数实测 309

8.5.1 高大模板支撑体系中钢管壁厚的实测与分析 309

8.5.2 高大模板支撑体系中钢管直径的实测与分析 310

8.5.3 高大模板支撑体系中拧紧力矩的实测与分析 311

8.6 小结 311

主要参考文献 312

第九章 结论与展望 313

9.1 结论 313

9.2 本书的主要创新点 315

9.3 展望 315

附录 317

作者主要成果目录 336