基于BOTDA技術(shù)的滿堂扣件式鋼管腳手架受力機(jī)理試驗(yàn)研究.pdf

1、滿堂扣件式鋼管腳手架雖作為腳手架支撐體系家族中的一員，但其無論從結(jié)構(gòu)的搭設(shè)、受力特性等方面分析，均與普通單排或雙排鋼管腳手架有很大差異。隨著建筑業(yè)高速發(fā)展，大跨度、大層高及異形建筑的興起，利用傳統(tǒng)的理論、經(jīng)驗(yàn)來搭設(shè)已不能滿足建筑結(jié)構(gòu)對其的要求，因此，對滿堂扣件式鋼管腳手架在不同搭設(shè)參數(shù)和荷載作用下各桿件的受力分配規(guī)律及架體位移進(jìn)行系統(tǒng)研究是十分必要也是非?，F(xiàn)實(shí)的。
　　本文首先對腳手架的發(fā)展歷程和當(dāng)前建筑業(yè)使用比較廣泛的幾種腳手架

2、進(jìn)行了介紹，并詳細(xì)分析了國內(nèi)外目前關(guān)于腳手架的研究現(xiàn)狀。其次，介紹了當(dāng)前關(guān)于滿堂腳手架的幾種計算理論及計算方法；通過在安徽建筑大學(xué)實(shí)驗(yàn)室搭設(shè)的滿堂扣件式腳手架為研究對象，利用我國目前執(zhí)行的規(guī)范對其進(jìn)行了計算；并在滿堂架體上鋪設(shè)分布式光纖（BOTDA）和架設(shè)位移計，實(shí)時測量在不同工況和豎向荷載下架體中立桿、橫桿、掃地桿和斜撐的應(yīng)力及架體的位移，并對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)的整理和分析。
　　最后，依據(jù)實(shí)驗(yàn)室所搭設(shè)不同參數(shù)下的滿堂架體為對象，

3、利用有限元分析軟件ANSYS對其建模，模擬出與試驗(yàn)中對架體所加荷載相同時的應(yīng)力云圖和位移云圖；并對實(shí)測值和數(shù)值模擬值進(jìn)行了對比分析，由分析結(jié)果可知，實(shí)測值與數(shù)值模擬值有一定的差距，從而說明，在實(shí)際工程中，由于各種內(nèi)部因素和外部因素的影響，架體中各桿件的受力及其分配相當(dāng)?shù)膹?fù)雜，并非理想中的均勻分配。
　　通過研究分析可知：滿堂架體當(dāng)立桿間距、斜撐及掃地桿的布設(shè)均相同時，步距小的滿堂架其極限承載能力顯著提高；斜撐和掃地桿的設(shè)置可以顯著

4、提高滿堂架的橫向剛度和整個架體的受力分配，且改變了失穩(wěn)模態(tài)，并限制了架體的最大變形量；斜撐受力比立桿要小得多，其荷載—應(yīng)力曲線呈明顯的線性趨勢；中間橫桿及掃地桿的受力比立桿也要小很多，且其荷載—應(yīng)力曲線也呈明顯的線性趨勢；對于滿堂腳手架而言，其內(nèi)部各類桿件的應(yīng)力不是恒定的，可能呈現(xiàn)出波紋狀的變化趨勢；滿堂扣件式鋼管腳手架在豎向荷載作用下，木枋下的水平桿受力隨架體搭設(shè)參數(shù)的不同變化不大，與荷載呈現(xiàn)大致的線性關(guān)系，且中間立桿承受大部分的荷載