门式钢管脚手架稳定承载能力研究

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门式钢管脚手架因其安装标准化,装拆简单,承载能力高,使用安全可靠等优点得到越来越广泛的应用。但一些企业为了经济效益自主开发新产品或仿制国外新形式,这些新产品往往没有经过科学研究和论证,安全性难以保证,给建筑施工带来了一定的安全隐患,不利于门式钢管脚手架的推广应用。根据门式钢管脚手架的结构特点,本文采用试验研究和理论分析相结合的方法对门式钢管脚手架结构进行研究。试验方面,采用三跨六步整架试验的方法进行研究。理论分析方面,对门式钢管脚手架进行半刚性框架稳定分析,并采用有限元分析软件ANSYS10.0进行数值模拟计算。具体研究内容如下:1.通过试验现象、荷载—应变曲线、荷载—位移曲线等试验结果分析脚手架结构的稳定承载力和破坏特征,分析交叉支撑、连墙件和脚手板对脚手架结构受力性能的影响。2.应用钢框架稳定分析理论,结合门式钢管脚手架结构自身特点,引入半刚性节点,对半刚性钢框架进行稳定分析。3.应用有限元分析软件ANSYS 10.0对三组脚手架试验方案进行数值模拟计算,包括对脚手架进行特征值屈曲分析,预测出屈曲荷载的上限,了解脚手架的屈曲形状;考虑构件的初始缺陷以及结构的几何非线性对脚手架进行极限承载力分析;将理论分析结果与试验结果进行对比,相互验证。4.分析门式钢管脚手架稳定承载力的影响因素,主要包括分析不同节点连接刚度下极限承载力的变化规律,水平加固杆、扫地杆、封口杆、连墙件及交叉支撑的设置对脚手架稳定性的影响。5.根据试验研究和理论分析的结果,对《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》JGJ128-2000中脚手架的稳定性计算公式进行改进,推导出门式钢管脚手架稳定性的实用计算公式。
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