新型自升式脚手架的设计与结构分析

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自升式脚手架是近十多年发展的新技术。由于它涉及到机械、结构、计算机等相关领域的技术问题,因而研究难度较大。它的发展与建筑结构向高层发展有着密切的关系,从建筑施工设备行业的情况来看属于建筑技术的前沿。在机电学院相关老师和学生的参与和帮助下,我们研制出了一种新型的自升式脚手架(名HR-01)。本文首先将概述自升式脚手架的发展、现状和计算的几种理论方法。确定该新型脚手架设计的结构荷载及几何参数,利用AutoCAD三维建模软件构筑结构模型,介绍该新型脚手架架体的结构组成,动力提升设备,节点连接形式及构造要求。然后利用有限元分析软件ANSYS和SAP2000对该脚手架的相关方面进行对比分析。分析主要内容包括:1、对架体和电动提升部分进行最不利工况(施工工况)下的静力学分析,通过位移云图和应力云图,了解各部位的应变和应力的分布形态和规律,为架体结构材料的选择,截面尺寸的确定提供可靠的理论参考。2、对HR-01型脚手架架体进行了特征值屈曲分析,得到HR-01型脚手架架体的屈曲形态,预测出了架体的屈曲荷载上限值;通过考虑引进构件的初始缺陷和结构的几何非线性对脚手架进行极限承载力的影响,分析得出了该新型脚手架架体的最大极限承载力,为该脚手架架体在今后的实际施工运用过程中提供了理论数据。最后总结该脚手架的主要特点,存在的不足,提出了以后的研究工作方向。
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