建筑事故多发生在施工建造阶段,其中模板支撑体系的坍塌是事故发生的主要原因之一,因此对建筑施工模板支撑体系的研究是一项迫切和盈要的工作。模板支撑体系用来确保混凝土结构本身的质量及强度的自然增长,承担并传递早期混凝土结构承受的荷载。如果建筑模板支撑体系构造不合理,强度或刚度不够,会造成混凝土开裂或部分构件破坏;若模板支撑体系的稳定性差,则会导致结构倒塌事故的发生。因此,建筑施工模板支撑体系的可靠性是保证建筑安全的关键因素。 一、建筑施工体系 目前我国常用的建筑施工模板支撑体系为扣件式钢管支撑模架。而近年来国外着重研究门式模板支撑体系,但门式模板支撑体系的失稳模态与扣件式钢管支模体系完全不同,很难在扣件式钢管支模体系稳定承载力研究巾直接引入国外门架的研究成果。 (一J工期建筑结构可靠性研究现状 寻求结构的安全适用性和最佳经济效益是结构的设计、施工必须特别关注的问题,而结构可靠度则是解决这一问题的最佳结合点。通常,结构的安全性是由结构设计的可靠性来得到的。因此,可靠性研究是结构工程领域的研究热点之-o近年来国内外在施工期建筑结构可靠性方面进行了研究。提出了一种遏制多、高层现浇钢筋混凝土结构在施工过程巾连缤倒塌的可靠性分析方法,并考虑了结构设计状况和施工操作步骤的影响。还有的计算出施工期钢筋混凝土板柱结构的失效概率,分析了施工周期、支模方式、混凝土施工工艺、混凝土强度、楼层总数对影响施工期多层混凝土结构可靠性的影响,提出混凝土的浇筑质量的影响比旌工周期的影响更大。我国建筑学家从结构形式的时间角度出发,提出了时变结构的概念,围绕高层建筑钢筋混凝土板柱结构形式,对时变结构的结构分析、施工期安全控制和人为因素对结构安全的影响等问题进行了系列研究。对模板支撑体系的设计而育,直接借鉴英国标准的相关规定。而我国对模板支架的构造要求没英国标准严格,斜杆设置相对较少,因此不能直接借鉴英国标准,否则计算结果不能全确保模板支撑体系的安全。 (二)目前建筑施工模板支撑体系研究中存在的问题 1.扣件式钢管模板支撑体系稳定承载力的理论研究不够透彻,系统胜不强。 2.未对模扳支撑架进行系统可靠度分析。 3.未考虑灰色系统不确定性,对扣件式钢管模板支撑体系进行安全风险分析。 4.没有考虑人为错误对模板支撑体系可靠性的影响。 I三)建筑施工模板体系问题的研究、分析 建筑施工摸板支撑体系的现场调查和扣件试验,针对模板支撑研究中统计数揠严重不足的问题,通过施工现场问卷调查和数据实测,对影响模板支撑体系安全的因素作不确定性分析,确定各基本变量的概率模型,并对施工中的人为错误进行探讨。 I.模板支撑体系的稳定承载力研究在直角扣件抗扭刚度试验基础上.考虑扣件连接的半刚性,建立扣件式钢管支模架稳定承载能力分析的三维有限元模型;采用非线性屈曲方法,计算不同搭设变量下的稳定承载力,并表示为工程上常用的计算长度系数,分析初始缺陷、扣件半刚性、扣件螺栓拧紧扭力矩和搭设高度对稳定承载力的影响。 2.施工期结构体系可靠度研究考虑混凝土结构和模板支捧体系的主要失效模式,分析施工期结构体系时的可靠度,研究不同模板支撑方案、施工活荷载等因素对结构体系可靠度的影响。 3.人为错误对施工期结构体系可靠度影响的研究根据现场调研、试验研究和前人的文献,确定混凝土结构构件和模板支撑体系施工中人为错误,并研究人为错误对各结构参数的影响程度,建立施工过程中人为错误发生及其影响的模拟模型,对人为错误及其结构参数进行模拟计算,进而求出可靠指标。
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