大跨度悬挑梁脚手架支撑体系有限元分析
摘要:近年来,,利用ABAQUS有限元软件,,,使用生死单元法,控制相关单元的“生”和“死”,通过改变结构杆件的刚度矩阵,将其单元“杀死”.[5]在软件中相互作用中,定义型号改变,使选定区域单元无效,杀死单元,并在分析步中向下一阶段传递,,将脚手架和梁底模同时分四次拆模,第四阶段拆模完成,悬挑结构达到工作状态.
3 悬臂梁有限元结果分析
图5为高支模悬挑梁浇筑完成后分析结果,,,,,其中悬挑最大梁截面下立杆底端应力最大,(图5).计算结果悬挑梁在浇筑完成阶段钢筋和混凝土均处于弹性阶段,脚手架起主要承重作用,结构稳定.
悬臂梁四阶段拆模阶段计算结果具体如下:
第一阶段:,脚手架应力最大值:,混凝土应力最大值:,钢筋最大应力: 第二阶段:,脚手架应力最大值:,混凝土应力最大值:,钢筋最大应力:
第三阶段:,脚手架应力最大值:,混凝土应力最大值:,钢筋最大应力:
第四阶段:,混凝土应力最大值:,钢筋最大应力:149MPa.
由模拟结果可得出,第一阶段(图6)和第二阶段(图7)拆模时,脚手架起主要承重作用,混凝土和钢筋应力较小,(图8)开始,钢筋拉应力明显增大,(图9),脚手架完全卸除,拆模完成悬挑结构进入工作状态,此时钢筋应力最大值达到149MPa,梁端自由挠度明显增大,达到58mm.
根据规范计算拆模各阶段允许挠度值,悬挑梁挠度限值为2L/400,其计算结果如下:
拆模第一阶段,悬臂梁水平悬挑长度为4m,,规范允许挠度值为20mm.
拆模第二阶段,,, mm.
拆模第三阶段,,, mm.
拆模第四阶段,,,.
拆模过程,混凝土应力较小,梁自由端竖向挠度不断增大,钢筋拉应力增大,但并未超过钢筋抗拉强度设计值,仍处于弹性阶段.
4 结论
利用ABAQUS有限元软件对大跨度悬臂主梁分析计算,按施工及拆模方案,分阶段模拟,模拟混凝土浇筑完成阶段的脚手架体系应力
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