厚板结构转换层模板及支撑体系的设计理论及计算方法研究

论文摘要

高层建筑转换层是建筑结构中的重要部位,由于跨度大且承受的竖向荷载很大,致使此种类型结构具有钢筋密集,混凝土一次灌入量大,施工缝留置难度大,模板、排架支承体系要求高等特点,是建筑施工中的重点难点。其中转换层结构的模板支撑系统是一关键因素,直接关系到整个工程质量品质,并且占有相当可观的成本造价。如何对其进行准确的设计和验算是项迫切和重要的工作。本文以某工程结构2.2米厚板转换层为设计实例,采用经验算法和ANSYS有限元软件对模板及其支撑体系的内力和变形进行计算,并进行对比分析,得到如下结果:1.在底模内力变形及侧模内力方面,有限元计算结果与经验算法差别较大,其它方面符合较好。主要是经验算法模型过于简化,与有限元模型有所不同。2.所有计算结果均比规范允许最大值小的多,说明此模板支撑方案安全系数较高,比较保守,实际工程中支撑体系可适当简化,从而减少部分工作量,减少成本,提高效率。3.在侧模和底模的螺栓钢筋连接处应力和变形较大,此处为整个体系的薄弱处。实际工程中应该予以重视,对此处采取相应加固措施。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题背景及研究意义
• 1.2 结构转换层简介
• 1.3 模板支撑体系简介
• 1.3.1 模板支撑体系的发展
• 1.3.2 国内脚手架体系简介
• 1.3.3 模板支撑体系稳定承载力国内外研究现状
• 1.4 本文主要内容及研究方法
• 2 模板支撑体系计算理论及经验算法
• 2.1 脚手架计算模型
• 2.1.1 框架模型
• 2.1.2 排架模型
• 2.1.3 铰接架模型
• 2.2 模板支撑架计算模型
• 2.2.1 排架模型
• 2.2.2 框架模型
• 2.3 结合试验的经验算法
• 3 ANSYS 及有限元基本原理
• 3.1 有限元基本原理
• 3.2 杆件结构的刚性矩阵分析
• 3.2.1 单元、结点、自由度
• 3.2.2 结点的位移向量与结点的力向量
• 3.2.3 刚度矩阵法进行结构分析的基本步骤
• 3.3 ANSYS 简介
• 3.3.1 软件功能简介
• 3.3.2 Link1 和Beam3 单元简介
• 4 瀚海华庭工程经验计算
• 4.1 工程简介
• 4.2 模板支撑情况
• 4.2.1 转换层底模板支模
• 4.2.2 转换层侧模板支模
• 4.3 经验法计算
• 4.3.1 底模验算
• 4.3.2 侧模验算
• 4.3.3 模板支撑体系的验算
• 5 瀚海华庭工程ANSYS 数值模拟计算
• 5.1 工程简介
• 5.2 数值模拟
• 5.2.1 单元选择
• 5.2.2 荷载与边界条件
• 5.2.3 基本模型
• 5.2.4 数值计算
• 5.2.5 结果分析
• 5.3 支撑方案改进
• 5.3.1 改进方案一
• 5.3.2 改进方案二
• 5.3.3 结果分析
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢