新型榫卯式滿堂支撐體系承載性能研究.pdf

1、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市建設(shè)及公共基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)進(jìn)入了一個(gè)高峰期，結(jié)構(gòu)向著更高、跨度更大的方向發(fā)展；為施工提供支承或操作平臺(tái)的腳手架的搭設(shè)要求也會(huì)向著高度更高、跨度更大的方向發(fā)展。目前，盡管腳手架類型很多，可以說是應(yīng)有盡有，然而工程安全事故卻頻頻發(fā)生，尤其是腳手架承載體系倒塌事故最為常見。因此，尋求一種更為合理、安全、經(jīng)濟(jì)的腳手架承載體系成為大眾呼聲。
　　本文介紹了采用古代木結(jié)構(gòu)中最常見的榫卯連接的新型腳手架承載體系（榫卯式

2、滿堂支承體系）。榫卯式腳手架目前在國(guó)內(nèi)還沒有工程應(yīng)用實(shí)例，也沒有相關(guān)的試驗(yàn)研究，但是其結(jié)構(gòu)體系施工操作速度快、周轉(zhuǎn)壽命長(zhǎng)、適用性強(qiáng)、整體剛度大、承載力高等優(yōu)點(diǎn)使其具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值，為了推廣應(yīng)用就需要相關(guān)整體試驗(yàn)及局部試驗(yàn)。針對(duì)該榫卯式滿堂支承體系的承載性能，本文主要完成了以下幾個(gè)方面的工作：
　?。?）完成了11套高度超過8m的榫卯式滿堂支承體系的豎向承載能力試驗(yàn)，研究了立桿間距、橫桿步距、剪刀撐對(duì)承載能力的影響。
　　(

3、2)分析了各測(cè)點(diǎn)位移隨荷載的變化規(guī)律，據(jù)此說明了榫卯支撐體系整體失穩(wěn)的模式并利用了位移變化規(guī)律確定了有限元整體計(jì)算模型邊界條件。
　?。?）采用節(jié)點(diǎn)半剛性理論建立了11套架體的有限元模型，應(yīng)用非線性后屈曲分析手段獲得了試驗(yàn)架體各測(cè)點(diǎn)荷載—位移曲線并確定了體系豎向極限承載力；與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比，發(fā)現(xiàn)有限元模擬結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果基本吻合，從而驗(yàn)證了有限元模型的合理性及適用性。
　　（4）對(duì)榫卯式節(jié)點(diǎn)的可靠性做了試驗(yàn)研究，包括節(jié)點(diǎn)半剛性試

4、驗(yàn)、節(jié)點(diǎn)抗剪試驗(yàn)、節(jié)點(diǎn)彎剪試驗(yàn)、節(jié)點(diǎn)抗拉試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果都驗(yàn)證了榫卯式節(jié)點(diǎn)的合理性及連接的可靠性。
　?。?）建立了考慮面間正向作用及切向作用（接觸分析）的三維實(shí)體模型，這種模型能夠精確反映節(jié)點(diǎn)的實(shí)際工作狀態(tài)；模擬結(jié)果和試驗(yàn)規(guī)律一致，更進(jìn)一步驗(yàn)證了這種榫卯式新型節(jié)點(diǎn)的合理性及連接的可靠性。
　　以上幾個(gè)方面的研究包括試驗(yàn)研究及有限元分析，由此得出的相關(guān)結(jié)論既可指導(dǎo)該支撐體系的企業(yè)或者行業(yè)規(guī)范的編寫又可指導(dǎo)該新型支撐體系在工程中