【摘 要】
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在土木工程项目施工中,脚手架的承载力和安全性一直是人们关注的重点之一,而脚手架杆件之间连接节点的力学性能是决定脚手架承载力和安全性的重要因素。十字盘盘销式钢管脚手架
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在土木工程项目施工中,脚手架的承载力和安全性一直是人们关注的重点之一,而脚手架杆件之间连接节点的力学性能是决定脚手架承载力和安全性的重要因素。十字盘盘销式钢管脚手架主要区别于常用类型脚手架的地方在于杆件之间连接方式的不同,它的连接盘呈十字形,通过楔形插销与横杆端头连接。目前对于该新型钢管脚手架节点力学性能认识还不充分,对于节点在各种荷载作用下的变形和应力发展规律缺乏系统的研究。 本文通过试验研究和有限元数值模拟相结合的方法,对60型十字盘脚手架节点在逐级增加的剪力、弯矩等荷载作用下的应力应变发展规律进行了分析,并对节点的受力性能和构件的传力机理等关键问题进行了讨论,得到了节点相关荷载的极限承载力,试验发现十字盘节点破坏属于延性破坏。本文根据节点在荷载作用下的变形发展规律,结合有限元模型的分析结果,确定了十字盘脚手架在工程使用过程中节点承受相关荷载的控制值大小。 本文对十字盘脚手架横杆与立杆连接节点的半刚性特性进行了研究,采用节点连接半刚性理论中的线性计算模型,在本文确定的节点弯矩控制值范围内,拟合了十字盘节点抗弯试验中的转角弯矩关系,计算得到了60型十字盘节点的初始抗弯刚度值,为今后采用半刚性理论分析计算整架承载力与稳定性打下基础。由于在节点受弯过程中,插销、立杆和十字盘的变形和应力较大,本文在十字盘节点的ANSYS数值模型中,分别减小了上述构件的厚度尺寸,来模拟节点构件在长期反复使用过程中出现的锈蚀、磨损等尺寸削弱的情况。通过对构件尺寸削弱情况下节点抗弯性能的模拟计算,发现立杆壁厚的减小对节点力学性能的影响最为显著。
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