拱构型门式钢管脚手架结构受力性能的试验-研究

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1、哈尔滨工业人学工学硕士学位论文即可忽略不计，承载力趋于稳定。上海建筑施工技术研究所采用试验研究方法进行门式脚手架的研究，结果真实可信，比较清楚的反映了门架破坏的基本形式，但其研究是以单元试验为基础的，与整架试验存在一定差别，不能真实的反映门式脚手架的实际二r=作情况。1988年，东南大学采用整架试验一一四跨三步架的研究方法对门式钢管脚手架的极限承载力进行了研究，试验得出脚手架的失稳破坏部位——门式钢管脚手架作为外架时，其失稳破坏发生在脚手架的底层；作为支模架时，其失稳破坏在最上几层。此种方法已经进入到了整架试验阶段，与脚手架实际应用情况近似，

2、较上海建筑施工技术研究所的方法更加真实，但是没有对交叉支撑、水平架、连墙件等因素给整架试验带来的影响进行分析。1988年，四川省建筑科学研究院【24】采用有限元方法对脚手架整架极限承载力做了系统的理论分析。为了模拟真实结构，提出了五点假设：(1)门式钢管脚手架的下端为固定铰支座；(2)上下步门架连接为铰接；(3)水平架与门架铰接处为一平面外活动铰支座；(4)交叉支撑与门架立杆固定处为平面外活动铰支庄；(5)连墙件为一平面内活动铰支座。基于以上五点假设应用有限元原理编写计算机程序，对不同支撑条件和边界条件的门式钢管脚手架进行计算，并且在分析中考

3、虑了几何非线性的影响。其研究方法已经由试验上升到理论，但是结果缺乏试验的有力证明，而且第(2)点假设与实际不符，事实上，上下步门架之间的连接应该为半刚半铰节点。1989年，重庆建筑工程学院应用理论分析和试验研究相结合的方法对门式钢管脚手架进行了整架研究，充分细致的考虑了初弯曲、支座沉陷、荷载偏心、连墙件间隔、风荷载等因素的影响，并且通过试验测得了上下门架连接处的弯矩一一转角的刚度方程，提出了脚手架搭设高度与承载力的关系。重庆建筑工程学院对门式钢管脚手架的研究比较全面细致，对理论分析结果和试验结果进行对比，分析脚手架稳定影响因素，其研究达到了较

4、高的水平。但是此研究没有考虑改变交叉支撑、水平架等脚手架自身构配件对脚手架极限承载力的影响。1992年，哈尔滨工业大学总结了国内各研究机构的研究成果‘25~271，进行了8组模型和真型整架试验研究，对于交叉支撑、水平架、连墙件的不同设置，节点连接质量，门架的不同尺寸等因素引起的门架稳定承载力的变化第l章绪论得出了相应的结果。同时应用有限元方法建立三维空间模型，编制计算机程序进行了理沦分析，讨’算值与理论值吻合较好。虽后，给出了适用的计算公式。可以说哈尔滨工业大学对于门式脚手架的研究足系统的、完备的，具有很高的理论水平和使用价值，这些在《建筑施

5、工门式钢管脚手架安全技术规范》JGJl28—2000中得到了体现。1．3本课题来源及研究内容1．3．1本课题来源近年来国内一些地区出现一种新型拱构型门式钢管脚手架——简称拱构型门架，尤其在广东沿海’带占有很大的市场。经过市场调研发现此种产品在广东省门式脚手架的市场已经有相当高的占有率，此种脚手架的出现丰富了门式脚手架市场，为施工企业提供了更多的选择。此种产品不同于《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》JGJl28—2000中规定的标准l、J式钢管脚手架，门架宽度、立杆高度、所用材料、用钢量及加强杆的布置形式均有所改变。标准门架如图1．2所示，

6、拱构型门架如图1—3所示。从标准型门架和拱构型门架的对比可以看出拱构型门架的特点在于：(1)节省用钢量。单榀拱构型和标准型门架的重量分别为0．112kN和0．224kN。单榀拱构型门架的用钢量是标准型门架的50％，平均每米高度内拱构型门架的用钢量是标准型门架的56．8％。(2)加工制作简便。标准门架的加强杆由7根钢管相互焊接而成，而拱构型门架加强杆仅由一根钢管弯制而成，在很大程度上减少了旋工工序，降低了制作难度。(3)搭设方便。由于拱构型门架重量轻，搭设时大大降低了工人的劳动强度，提高了工作效率。(4)门架形式改变，导致受力性能发生变化。承载

7、能力、破坏特征及影响因素不明确。(5)使用功能存在缺陷。门架高度降低为1．7m，如果层层搭设脚手板，不利于工人在脚手架上直立工作。由丁拱构型脚手架存在自身特点，《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》JGJl28—2000已经不再适用此种脚手架的计算。有必要对拱构刑门式：：堕堑鎏三些当兰玉兰圣圭兰堡篁兰钢管脚手架结构的受力性能进行试验研究和理论分析。调节架脚手板驰一且1．拱构门架；2．交义支撑；3．水平杆；4．挂扣钢脚手板；5．可调底座图1—3拱构型脚手架构配件图Fig．1-3Archscaffoldmembers．6．销、／、／．抽w型一¨W

8、字煳C(V渤慨囵ll懈犁富一n竺n第1章绪论1．3．2拱构型门式脚手架构配件及术语1．3．2．1拱构型门式钢管脚手架拱构型门式钢管脚手架是以拱构型门架、交叉拉杆、u