碗扣式钢管满堂支架力学性能及稳定性试验研究

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1、分类号:TU310710-2015128039硕士学位论文碗扣式钢管满堂支架力学性能及稳定性试验研究孙秋月导师姓名职称董三升副教授申请学位类别工学硕士学科专业名称结构工程论文提交日期2018年04月20日论文答辩日期2018年06月05日学位授予单位长安大学ExperimentalinvestigationonthemechanicalbehaviourandstabilityoffullcuplocksteeltubularscaffoldingAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：SunQiuyueSuperviso

2、r：AssociateProf.DongSangshengChang’anUniversity,Xi’an,China摘要碗扣式钢管满堂支架是一种插口式组合支架，不但拼拆迅速、省力、通用性强，且整体性好、承载力高、安全可靠，其在工程中的应用日趋广泛。但我国现行碗扣式钢管满堂支架的搭设依据—《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ166-2016）内容并不十分完善，国内外碗扣式钢管满堂支架的工程事故时有发生，使得人们对碗扣式钢管支撑架的安全稳定性问题越来越重视。本文通过4组碗扣式钢管满堂支架试验，对比分析了步距、斜撑两种因素变化对碗扣式钢管满堂支架的破坏形式、受力性能

3、、承载能力和稳定性的影响，得到以下结论：(1)斜撑的设置可提高碗扣式钢管满堂支架的极限承载能力和整体刚度，斜撑设置的位置、数量不同提高的程度不同。减小步距可提高架体承载力，增大整体刚度，提高安全稳定性，因此在实际搭设中架体步距不宜过大；减小步距和增设斜撑均能提高架体极限承载力，但增设斜撑比减小步距在提高承载力方面更为有效；(2)对比4组试件的水平位移、竖向位移，得到了斜撑布置和步距变化对试件破坏模式的影响规律：设置斜撑可提高架体的变形能力，减小步距亦可有效约束架体的变形，从而提高架体承载能力；(3)通过分析4组试件的立杆、横杆应变，得到了斜撑布置和步距变化对架体受力性能的影

4、响规律。结果表明，增设斜撑和减小步距可改变架体受力情况，使各层架管受力更加均匀，提高架体的整体稳定性；(4)依据试验结果，采用有限元分析软件ANSYS，建立碗扣式钢管满堂支架有限元模型，进行屈曲分析，并与试验数据进行对比，表明建模正确、参数合理，其可为进一步研究碗扣式满堂支架的其他性能提供研究方法和思路。关键词：碗扣式钢管满堂支架，承载力，试验，稳定性，有限元分析iiiAbstractFullcuplocksteeltubularscaffoldingisadvantageousnotonlyingoodintegrityhigh,jointstrength,bearing

5、capacityandsafety,butalsofunctionandconstructionefficiency,its’useofcuplocksteeltubularscaffoldingisbecomingmoreandmorecommonintheconstructionsite.However,Thedesigncontentofcuplocksteeltubularscaffoldinginthecurrentdesignspecifications,theSafetyandtechnicalcodeforframescaffoldingswithcuplo

6、ckinconstruction(JGJ166-2016),isnotperfect.Andbecausescaffoldingengineeringaccidentsarecommon,peoplepaymoreattentiontothesafetyandstabilityofcuplocksteeltubularscaffolding.Inthispaper,theinfluenceofsteppitchanddiagonalbracingonthemechanicalbehavior,bearingcapacityandstabilityofthetestspeci

7、mensiscomparedandanalyzedthroughexperiments,andthetestconclusionisverifiedbyfiniteelementsimulation.Fourgroupsofcuplocksteeltubularscaffoldingaredesigned,comparisonofdifferentarrangementsofdiagonalbracingandsteppitchshowdifferentinfluenceonthefailuremodeandbea