文档介绍：附着式升降脚手架工作特性检测及整体有限元分析
附着式升降脚手架工作特性检测及整体有限元分析
[摘要] 文中通过ansys有限元计算,分系出爬架各部分应力及变形;并根据计算结果分析出爬架在工作状态下架体整体稳定性,为实验测试提供理论参考;通过对架体进行试验测试,分析试验数据,得出架体结构应力、杆件挠度及架体防坠性能,为架体设计提供可靠的设计理论及分析基础。
[关键词]爬架;有限元;应力测试

中图分类号:: A 文章编号:
0 前言
附着式升降脚手架是近年来在高层建筑中一种新型的施工升降平台。它解决了普通脚手架不能进行高层和超高层建筑外墙施工的难题,目前已经得到广泛的使用。它一般由支架、爬行机构、动力及控制设备、安全装置和其他专用构件组成。由于这种具有爬升功能的新型脚手架是在原有脚手架的基础上发展而来的,基本上是在施工现场需求的推动下逐渐发展形成的,其结构在工作状态下的力学特性,还缺少具体的研究和试验数据,为确定结构的动态参数和安全装置的性能缺少科学依据。通过进行了扶墙爬架工作状态下架体跨中挠度、加体结构应力的测试实验。本文利用ansys有限元计算对架体进行整体稳定性分析,并且将依据测试数据对架体的工作性能进行分析。
本文利用ANSYS有限元软件对架体进行建立模型并分析计算架体工作状态下支座承载能力,求解架体整体各杆件受力情况,分析架体受力,并找到极限受力点从而确定架体稳定性。这为爬架设计提供了可靠的理论参考数据,也为分析架体各部分受力能力提供方法。文中对架体进行工作状态下应力测试,能够分析测试结果,并且与有限元计算结果共同为架体优化设计提供依据。
1架体结构介绍
本文所研究的架体构造参数如下:架体高度为3倍的楼层高,;,;架体在附着支撑部分沿全高竖向设置定向加强的竖向主框架,主框架为导轨组合式焊接结构,与水平框架和架体构成整体作用;每侧的主框架设置四套固定支座;架体底部结构采用桁架式结构;架体上设有其稳固作用的一组撑。

图1-1 两榀爬架立体图
架体的附墙导向装置由固定导向支座和可动导向滚轮座组成,安装在结构剪力墙或能够承受载荷的建筑物梁上,固定导向支座通过穿墙螺栓与结构固定。爬架采用吊升,悬挑架挂置电动葫芦,以链条吊挂架体,沿导向座滑套滑动提升。在提升过程中,提升电动葫芦通过提升挂座固定安装于导轨上,实现架体依靠导轮上下运动,如图1-3所示。

图1-2 支撑部分细节图

2架体ansys有限元分析

架体由导轨主框架、底部水平桁架、架体板组成,其构件由立杆、大横杆、小横杆组成。架体结构中部分杆件是偏心的,所以在建模时应按实际杆件情况来建模,如图2-1所示。架体中杆件既承受横向载荷又有竖向载荷,所以选用所以采用Beam188 空间梁单元模拟。

图2-1 偏心杆件细节图

图2-2 连接处细节图
加载方式
本文对架体有限元分析为静态线性分析,加载方式按照《建筑施工附着升降脚手架管理暂行规定》规定的内容加载:
⑴恒载荷Gk
恒载荷包括架体结构、维护设施及架体上的机构设备等的自重,通过设置重力加速度加载到架体上。
⑵施工活载荷Q