科技成果
成果名称: 扣件式钢管脚手架倒塌机理分析及安全控制理论研究
成果登记号: 9612020J0187
第一完成单位: 西安工业大学
联 系 人: 王学彬
成果类型: 基础理论
成果体现形式 : 其他
技术领域: 其他
应用行业: 建筑业
成果简介:
本项目所研究的扣件式钢管脚手架倒塌机理分析及安全控制理论研究属于土木工程施工领域,研究涉及到工程力学、计算机应用技术等众多学科。
近年来扣件式钢管脚手架倒塌事故时有发生,造成了巨大的经济损失和惨重的人员伤亡。
除了材料质量问题、杆件半刚性连接性能难以把握和施工程序混乱外,对扣件式钢管脚手架倒塌机理分析及安全控制理论缺乏深入的研究是造成下故的主要问题。
本研究以扣件式钢管脚手架为研究对象,系统分析和总结了国内外研究现状及发展趋势,并在施工现场调研、试验研究和理论分析的基础上,对扣件式钢管脚手架的整架稳定承载能力、广义初始缺陷对整架承载力的影响、提高扣件式钢管脚手架稳定承载力的构造措施、完善安全控制理论等- -系列问题进行了较深入的研究,建立了基于标准构造的扣件式钢管脚手架倒塌机理分析及安全控制理论的研究方法,并对构配件进行了改进和研发,解决了扣件式钢管脚手架倒塌机理分析及安全控制理论研究不深入的问题。
此研究取得的成果在西安“宝德·云谷国际”、西北妇女儿童医院综合楼等工程的施工现场。
为我国扣件式钢管脚手架的施工奠定了理论基础,得到了有关专家和同行的一致认可。
主要成果创新如下: 1)对扣件式钢管脚手架空间结构体系进行了抗倒塌试验研究,证明剪刀撑是脚手架倒塌前的最后支撑,设置剪刀撑能显著提高脚手架的抗倒塌能力。
2)引入扣件式钢管脚手架广义初始缺陷这个概念,对扣件式钢管脚手架进行6个工况的试验分析,证明了等效假想水平力的存在性。
3)建立了扣件式钢管脚手架数值分析模型,分析架体步距、横距、剪刀撑等构造因素的设置对扣件式钢管脚手架稳定承载力的影响,给出了提高扣件式钢管脚手架整体抗倒塌的构造措施。
4)对扣件式钢管脚手架的构配件进行了改进和研发,提出以构造为主、设计为辅的扣件式钢管脚手架抗倒塌的设计方法,阐明了该体系的倒塌机理。
本项目共获国家专利多项,其中发明专利3项;出版专著4部;发表论文20余篇:主(参)编规范3部;所发表的研究论文提出的计算方法被行业内专家认可,并在2018年中国模板脚手架新技术高峰论坛上做大会交流.研究论文被国内外的学者多次引用,例如:“构造因素对高支模稳定承载力的影响”与“扣件式钢筋高大模板支架研究进展”被引次数分别达到了29次与28次,科研成果总被引次数达到了200余次。