大型转换梁高支撑架体承载力实测与模拟分析

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大型转换梁高支撑架体承载力实测与模拟分析
何夕平1,童天培1,李明2
(1.安徽建筑工业学院土木工程学院,安徽合肥230022;2.中铁四局集团建筑工程有限公司,安徽合肥230022)
[摘要]随着大跨度、大空间混凝土结构的日益增多,满堂钢管高支撑架体作为梁板的支撑体系越来越广泛地得到应用。然而,该体系到目前为止还没有形成较为规范和系统的设计方法。结合工程实例,采用理论分析、数值模拟和现场实测等研究方法,得到了高支撑系统最危险期混凝土浇筑时架体受力的变化过程,以及架体立杆、水平杆的受力分配规律,并提出了高支撑架体设计与施工需要改进的方面和注意的问题。

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内容摘抄:

1工程概况
成都蓝光云鼎工程位于成都市金牛区蜀蓉路与蜀兴路交叉口,地上31层,地下3层,首层与地下3层为框架结构,其余楼层为剪力墙结构,在两种结构变化部位设计成梁式转换层,板厚180mm,最大转换梁截面高2000mm,宽2100mm,转换层层高6.05m。梁下钢管支撑立杆横、纵向间距均为400mm,板下支撑立杆间距800mm,步距1500mm.沿转换梁横向每间隔6道立杆设置1道剪刀撑,沿转换梁纵向在转换梁下支撑的两侧各设置1道剪刀撑。梁底模采用15mm厚木胶合板,下垫100mm×100mm木方沿梁长布置,木方间距≤150mm,铺于2中48mm×3.0mm双钢管横楞上,转换层梁下模板支撑系统[):转换梁截面尺寸b×h=2100mm×2000mm;模板搭设高度5.4m;梁下立杆沿梁宽方向间距400mm,每排6根;梁下立杆沿梁长方向间距400mm:立杆材料及支撑节点方式:钢管中48mm×3.5mm双钢管横梁+支撑顶托;梁底木方(次格栅)平行于梁轴线方向布置根数(45mm×95mm):15×2;木方搁置杆件(主格栅)采用双钢管中48mm×3.5mm@400mm;纵、横向水平杆步距1500mm,。

2转换梁高支撑架体设计计算
转换梁高支撑架体设计计算包括梁底模板、梁模板横向支撑钢管、立杆稳定性等。为防止转换梁下高支撑架体坍塌发生安全事故,转换梁混凝土分3次浇筑。

3转换梁高支撑架体数值模拟
采用通用有限元软件ANSYS,选用beam188单元模拟高支模系统钢管立杆,选用link8单元模拟高支模系统钢管横杆和剪刀撑,根据架体的搭设方案,2100mm×2000mm转换梁下高支模系统模型如图2所示。模型边界上的各点均受到周围架体的约束,即在平面外有约束,地面对立杆底部所有节点的三向位移有约束[6-7]。

4转换梁高支撑架体实测分析
在搭设架体时,将振弦式应变计焊接在2100mm×2000mm转换梁下部的高支撑架体上,实时跟踪监测架体在混凝土浇筑过程中和浇筑后的28d内架体拆除前的结构应力变化情况,其监测点布置如图3所示[8]。

(略)

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