插销式脚手架平台力学性能研究

论文摘要

本文研究的插销式钢管脚手架平台,是由意大利的MARCEGAGLIA公司设计的一种较为复杂的刚架与桁架混合结构,安装于液化天然气船舱内,供工作人员在其上进行空中作业。该类脚手架承载力强,拆装方便,安全可靠,在船舶建造特别是内舱建造领域正得到越来越广泛的应用。为了更好地使用和开发这类新型脚手架产品,施工方大连船厂委托大连理工大学船舶工艺实验室对其结构进行强度校核及力学性能研究。本文首先介绍了扣件式、门式及插盘式脚手架的形式和特点,引出插销式钢管脚手架的结构特点,并重点介绍了插销式钢管脚手架建造安装平台的应力分布规律。其次,由于插销式钢管脚手架和其他类型脚手架的在结构体系上有相似之处,本论文中对比和借鉴了其他类型脚手架的研究成果和方法,运用轴心受压构件理论阐述了极限承载力以及屈曲分析的思路和方法然后选取双排六步三跨插销式脚手架,采用有限元法对其进行刚接节点和销接节点处理,得到并分析对比4种失稳形式；接着对这一空间框架进行特征值屈曲分析,解得不同拉结、不同步距与不同立杆纵距等情况下脚手架整体稳定的极限承载力及其失稳模态；最后将结果与相同尺寸的扣件式脚手架进行对比,得出该类型脚手架承载力优于扣件式脚手架等结论。这些结论对于认识该种脚手架的力学性能以及指导实际工作有一定的参考价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 选题背景及意义
• 1.2 国内外脚手架技术的发展和应用
• 1.2.1 扣件式脚手架
• 1.2.2 门式脚手架
• 1.2.3 插盘式脚手架
• 1.2.4 各类脚手架试验和理论研究成果
• 1.3 脚手架建造安装平台结构简介
• 1.3.1 脚手架平台术语以及元件介绍
• 1.3.2 连接方式
• 1.3.3 材料特性
• 1.4 插销式钢管脚手架的特点
• 1.5 本文主要研究工作
• 2 插销式脚手架平台强度校核及平台受力特性研究
• 2.1 引言
• 2.2 建造安装平台结构设计强度校核
• 2.2.1 强度校核准则
• 2.2.2 有限元模型
• 2.2.3 约束与载荷
• 2.2.4 区域划分
• 2.2.5 强度校核结果
• 2.2.6 结论
• 2.3 中央平台区域（B、E）许用载荷计算
• 2.3.1 第3层平台（B）许用载荷计算
• 2.3.2 第9层平台（E）许用载荷计算
• 2.3.3 小结
• 2.4 各层边缘区域（A、D、C）许用载荷计算
• 2.4.1 各层A区许用载荷计算
• 2.4.2 各层D区许用载荷计算
• 2.4.3 各层C区许用载荷计算
• 2.5 建造安装平台的使用负荷分配
• 2.5.1 第3层中央平台（B）使用负荷分配
• 2.5.2 第9层中央平台（E）使用负荷分配
• 2.5.3 结论
• 3 极插销式脚手架稳定极限承载力理论研究
• 3.1 极限承载力以及工程意义
• 3.1.1 结构的极限承载力
• 3.1.2 脚手架的极限承载力
• 3.1.3 研究脚手架极限承载力的工程意义
• 3.1.4 极限承载力与稳定分析的关系
• 3.2 轴心受压构件的失稳原理分析
• 3.3 对插销式钢管脚手架计算方法的讨论
• 3.4 本章小结
• 4 失稳形式及极限承载力分析比较
• 4.1 插销式钢管脚手架失稳形式分析
• 4.2 计算模型
• 4.3 刚接和销接的失稳形式比较
• 4.4 极限承载力影响因素分析
• 4.5 插销式脚手架与传统扣件式脚手架承载力比较
• 4.6 本章小结
• 5 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 附录A 分布图与数据表
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢