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濟南304消磁鋼管支架進行受力性能研究
發表時間:2019-3-28     閱讀次數: 429      字體:【

十字盤盤銷式304消磁鋼管支架是一種全新的建筑施工臨時支撐體系,該支撐體系由立桿、橫桿、斜桿、可調頂托、可調底托以及插銷連接件連接形成結構幾何不變體系的基本受力單元體支架,再通過盤銷連接節點以及立桿上下套管使基本受力單元體支架進行水平、豎向擴展從而形成整個支撐體系,搭設十分便捷。已有研究指出對盤銷式304消磁鋼管支架基本受力單元體的結構性能研究是掌握支架整體結構性能的基礎;在豎向荷載作用下,桁架式支撐結構的失效模式體現為單元桁架的屈曲失穩。為了分析研究該類型304消磁鋼管支架基本受力單元體的受力性能,本文通過室內試驗和有限元數值分析相結合的方法對十字盤盤銷式304消磁鋼管支架進行受力性能研究,分析探討了頂部懸臂長度、步距、橫距、跨數、步數、是否設置斜桿以及斜桿搭設方式對基本受力單元體承載力的影響,主要研究工作總結如下: 

  (1)開展了基本受力單元體受力性能試驗,得到了基本受力單元體的失穩破壞形態和承載力:當未設置斜桿時,表現為結構整體扭轉失穩,立桿未出現彎曲變形;當布置斜桿時,表現為單根立桿彎曲變形破壞。是否設置斜桿、頂部懸臂長度和步距對基本受力單元體的承載力影響較大,橫距對基本受力單元體的承載力影響較小。  (2)開展了基本受力單元體擴展支架受力性能試驗,得到了基本受力單元體擴展支架的失穩破壞形態和承載力:豎向擴展支架的承載力有所下降,擴展支架的失穩形態與基本受力單元體的失穩形態一致,即在設置斜桿的情況下表現為立桿的屈曲破壞,在不設置立桿的情況下表現為整體扭轉失穩。橫向擴展支架單根立桿的穩定承載力并沒有太大變化。在失穩形態上,橫向擴展支架在設置斜桿和不設置斜桿的情況下均表現為立桿屈曲破壞。  (3)基于節點半剛性理論的基礎,運用ABAQUS軟件建立了基本受力單元體及其擴展支架模型,得到了基本受力單元體及其擴展支架的失穩形式和位移-荷載曲線,并與試驗結果進行對比,驗證了其準確性。  (4)運用ABAQUS軟件對試驗中涉及的基本受力單元體搭設參數對其受力性能的影響進行數值分析,得到頂部懸臂長度、步距、橫距、跨數、步數對基本受力單元體受力性能的影響。通過數值分析可知:頂部懸臂長度是影響支架穩定性的關鍵性因素,頂部懸臂長度與基本受力單元體穩定承載力之間的關系近似于反比例函數關系,在施工過程中應嚴格控制頂部懸臂長度;步距對支架的穩定性影響較大,在施工過程中應控制支架的步距不宜過大;橫距對基本受力單元體穩定承載力影響不大;步數對兩層以上豎向擴展支架的穩定承載力影響不大。  (5)對基本受力單元體的斜桿搭設方式進行了試驗研究和有限元分析,通過分析可知:斜桿的搭設方式不影響基本受力單元體的失穩形式,在基本受力單元體支架各搭設參數相同的情況下,采用對稱式斜桿搭設方式在一定程度上可以提高基本受力單元體的失穩穩定承載力。收起∧

 
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