支模钢平台在高空多层混凝土连廊施工中的应用研究

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高空连廊结构是近二十年来逐渐发展起来的一种新型结构型式,由于其外观上的独特性及功能上的多样性,越来越多的设计师青睐于这种悬空结构。本文以扬州智慧大厦高空多层混凝土连廊的施工为研究背景,在对比分析了几种施工支模方法的基础上,结合本工程的具体特点,确定了将空间钢桁架承力结构作为连廊施工的支模平台,并针对下列几个施工难点问题展开了研究:(1)支模钢平台及钢牛腿的设计选型问题。通过分析对比两种支承方式的空间钢桁架结构—上承式和斜撑式,确定了以上承式空间钢桁架结构作为支模钢平台的结构型式,并分析了该结构的自振特性。考虑到钢平台使用阶段的支座反力较大,所以支承牛腿的设计采用了抗剪能力较强的双腹板箱型牛腿。此外,还研究了钢平台在使用阶段对已建主体结构的影响,并对拉应力较大位置采取了加强措施。(2)支模钢平台的拆除期问题。本文按照一定的分析思路,先对第1道连廊梁板单独承受第2道施工时的脚手架布置进行设计,确定出基本荷载信息,然后利用ANSYS分析了半刚性连接的钢管脚手架整体结构在不同荷载工况下的受力行为,通过将脚手架的支反力导入到第1道连廊梁板与主体结构的整体模型中,验算了第1道连廊梁板在10d龄期下单独承受第2道施工时的受力性能,结果显示,各杆件的变形均满足要求,但是次梁的承载力不满足要求,需对次梁采取加强措施。加强次梁后,理论上施工完第1道连廊梁板即可拆除钢平台,但实际施工过程中,为了保证工程质量和安全,待浇完第2道梁板混凝土后再拆除钢平台。(3)支模钢平台的安装问题。作为本工程高空混凝土连廊施工的支模钢平台为空间钢桁架结构,其常见的安装方案有多种,根据施工现场的实际情况,初选了支模钢平台的两种安装方案,通过对两种方案进行多指标综合比较,最终确定了采用优势最为明显的整体提升法来安装和拆除支模钢平台。此外,文章分析并解决了本工程提升过程的一些技术难点问题,同时给出了整体提升安装的具体思路。(4)支模钢平台施工过程中的控制问题。首先,基于对计算结果的评价指标,从3种吊点布置方案中确定了最为合理的8吊点方案。在已知吊点布置的位置及数量后,分两种情况研究了提升位移差限值的控制问题,经过比较,确定了将各吊点的位移差限值设为±30mm。随后,针对钢平台在提升阶段的稳定性问题利用ANSYS进行了分析计算,结果表明钢平台在实际提升过程中不会发生平面外失稳。实际施工时,钢平台在浇完第2道连廊梁板后进行拆除,所以采用生死单元法研究了施工第2道梁板时钢平台的受力性能,得出结论:以承受第1道连廊梁板的施工来设计钢平台是可行的,且钢平台在施工完第2道梁板后再进行拆除也是可行的。最后,文章还论述了钢平台整体提升过程的控制与监测措施。本文的研究,希望能为类似高空多层混凝土连廊的施工提供借鉴和参考。
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