湖北框架结构综合楼综合技术报告线性数据表

XX大学先进制造工程大楼施工关键技术三、综合技术报告目录TOC\o"1-4"\u1立项背景 111.1课题的提出及研究意义111.2基本原理及国内外研究现状 132研究思路与研究方法143课题主要技术内容153.1考虑与结构共同工作的模板支架抗连续倒塌分析及施工关键技术153.2混凝土结构耐久性施工期措施研究与应用413.3大跨度预应力混凝土梁施工期结构实验及数值分析研究703.4基于特殊功能要求的国家级实验平台大楼工程建设关键技术784成果的技术水平、结论及创新点891立项背景1.1课题的提出及研究意义（1）安全生产是我国政府大力提倡和正努力解决的问题。安全生产具体到建筑施工领域，安全生产就是要防止施工事故的发生，避免人员伤亡。在工程施工中模板支架特别是高大空间的模板支架，在施工过程中发生倒塌的事故很多，倒塌时多会带来严重的财产和人员生命损失。国家现行规范体系中对模板支架的设计计算尚不够完善，对模板支架的整体性抗连续倒塌设计考虑不够，需要进行研究。（2）节能与环保也是我国政府正大力倡导的生产以及生活方式。我国常规规定的建筑物设计实用寿命为50年，而现在很多混凝土建筑物在设计寿命内就出现了混凝土劣化等问题；另外在超过设计寿命后，如果建筑物依然能够正常使用，无疑是非常符合节能环保理念的。这些问题的解决就需要从结构耐久性入手进行研究。（3）XX大学制造学科在国内制造领域和国际上享有盛誉。XX大学先进制造工程大楼。包含了多个国家级实验室、车间、研究中心、技术中心等。其实验室、车间等均为大空间，广泛的采用预应力结构，施工工序对结构的加卸载对预应力张拉的影响尚无准确评估数据。同时各实验室对建筑物有防微振、高洁净度、耐酸以及防静电等诸多特殊要求，这又要求施工单位不断创新，努力研究集成开发新技术。（4）基于上述背景，湖北远大建设工程有限公司联合重庆大学、XX大学，以XX大学先进制造大楼工程为依托，开发了如下施工技术:1）考虑与结构共同作用的模板支架抗连续倒塌分析及施工关键技术在工程调研的前提下，进行基础实验；实验包括主要包括支架常用尺寸钢管的弹性模量、强度等参数，还包括各种强度混凝土早期力学性能：强度（抗拉和抗压）、弹性模量、收缩等。在调研和基础实验的前提下，进行支模架模型试验。根据试验结果建立与结构共同作用的模板支架临时受力体系，采用通用有限元软件ANSYS，建立杆系有限元模型，对模板支架进行现行规范要求外的抗连续倒塌计算分析。最后将二者得到的结果和试验所得结果进行对比分析，提出相应的模板支架设计、安装及拆除关键技术，成功应用于工程实践。2）混凝土结构耐久性施工期措施研究与应用研究混凝土结构耐久性在施工期应采取的措施，进行了关于施工期养护对混凝土耐久性能影响的现场试验定性分析温湿度变化对收缩的影响，对提高混凝土耐久性到了很好的借鉴及指导作用。通过改进自由收缩试验模具，提出了新的试验思路，实现了配筋混凝土早期收缩性能的基础性试验研究提出了自由收缩及配筋混凝土约束收缩估算建议公式，分析了混凝土收缩拉应力作用下徐变性能。提出较为系统的混凝土结构耐久性施工期控制综合技术措施：集成结构设计优化、混凝土材料优选、施工过程控制、施工监测及使用维护等过程中的技术措施。3）基于多工况数值模拟的大跨度预应力混凝土梁施工关键技术预应力混凝土结构在结构设计模型中，不考虑楼层施工工艺的影响，不考虑预应力张拉顺序带来的预应力损失，以结构整体作为完整模型进行分析。本子课题针对这个问题，使用SAP2000有限元软件建立结构施工分析模型，根据楼层施工顺序，将分析模型设置成五个施工阶段。对预应力混凝土结构进行了如下分析：分析了楼层平面内张拉次序对预应力损失的可能影响；以此结果评估张拉次序对预应力施工的影响。分析了施工的分层阶段化对预应力结构中预应力值的影响；由于预应力结构体系中梁跨度较大，结构逐渐成型过程中，梁端结点和柱端结点的约束模型有较大的变化，其支座弯矩因此而受到施工阶段变化时很大的影响。因此，此体系中有必要进行阶段施工的相关计算，并评估其对结构设计可靠性的影响程度。4）基于特殊功能要求的国家级实验平台大楼工程建设关键技术XX大学先进制造大楼工程包括六个国家级实验平台，大型精密实验设备要求环境防微振、高洁净度、恒温、耐酸、抗静电等，建筑功能要求复杂，对工程设计、施工及管理带来了极大的难度。课题组结合现有工程经验，采用集成开发的方式开发了采用基础断开防微振、采用高性能空调保证洁净度与恒温、采用陶瓷耐酸地砖及环氧树脂自流平地面处理地面等国家级实验平台大楼工程建设关键技术，并成功在工程中应用，取得了良好的效果1.2基本原理及国内外研究现状（1）考虑与结构共同作用的模板支架抗连续倒塌分析及施工关键技术近年来，虽然国内外断断续续都在对施工期混凝土结构性能和模板支撑受力性能进行着研究，但少有建立在现场实测和试验的基础之上，并缺少准确的分析模型和方法，适用面太窄，结果难免不够准确，因而很难应用在实际工程中。由此可见，施工期模板支撑结构体系受力性能的研究仍然是一个有待充实和完善的课题。现阶段对于钢筋混凝土结构模板支撑体系的研究尚欠完善。本课题在总结归纳前人研究成果的基础上，通过实验室模型试验研究和有限元分析，得到施工期模板支撑体系荷载传递规律以及早龄期混凝土材料基本力学性能的变化规律，提炼出施工期混凝土结构和模板支撑体系协同工作的受力特点，对促进施工企业对模板支撑体系的设计计算向更合理的方向发展具有重要的意义。（2）混凝土结构耐久性施工期措施研究与应用我国现有建筑物的老化现象也是很严重的。据统计，我国现有建筑面积50亿m2，其中约23亿m2需分期分批进行鉴定加固，近10亿m2急需维修加固才能使用。1989年，建设部科技发展司混凝土结构耐久性综合调查组对北京、西宁、贵阳和杭州的一些建筑物进行了调查，其结果表明，建国初期的建筑均已达到必须大修的状态；现有大多数工业建筑不能满足安全、经济使用50年的要求，一般使用25～30年就需大修加固。目前，我国正在进行规模空前的基本建设，改善混凝土结构耐久性已经迫在眉睫，否则巨大的投资将蒙受重大的损失，有限的资源将遭到极大的浪费，平衡的环境将受到显著的破坏，与我国的“以人为本、全面、协调、可持续”的科学发展观相违背。混凝土结构耐久性失效已经构成了“全球性的混凝土结构耐久性危机”，对新世纪建筑业的可持续发展形成严峻的挑战，严重威胁着人类的生存和发展。混凝土结构的耐久性问题已越来越引起人们关注。本课题依托XX大学先进制造工程大楼进行研究。XX大学先进制造工程大楼工期短，工程质量要求高，如何保证工程质量，确保混凝土结构耐久性是其施工期控制关键技术问题。湖北远大建设工程有限公司联合重庆大学现代施工技术研究所，组织成立课题组，以XX大学先进制造工程大楼为依托工程，主要针对混凝土结构耐久性施工期间控制技术进行研究，集成混凝土材料、结构设计、施工过程控制及使用维护等过程技术措施，提出较为系统的混凝土结构耐久性施工期控制技术。（3）基于多工况数值模拟的大跨度预应力混凝土梁施工关键技术预应力混凝土结构在结构设计模型中，不考虑楼层施工工艺的影响，不考虑预应力张拉顺序带来的预应力损失，以结构整体作为完整模型进行分析。本子课题针对这个问题，使用SAP2000有限元软件建立结构施工分析模型，根据楼层施工顺序，将分析模型设置成五个施工阶段。构件达到设计要求的强度才视其成为结构的一部分，结构在各施工阶段期间性能为完全弹性，施工工序对结构的加卸载在同一模型中只按最终受力模型计算，不考虑加载历史的影响。对预应力混凝土结构进行了如下分析：1）分析楼层平面内张拉次序对预应力损失的可能影响；通过在某预应力梁上建立预应力，并监测已经建立预应力的相邻梁中预应力钢索的应力变化，以此结果评估张拉次序对预应力施工的影响。2）分析施工的分层阶段化对预应力结构中预应力值的影响；由于预应力结构体系中梁跨度较大，结构逐渐成型过程中，梁端结点和柱端结点的约束模型有较大的变化，其支座弯矩因此而受到施工阶段变化时很大的影响。因此，此体系中有必要进行阶段施工的相关计算，并评估其对结构设计可靠性的影响程度。（4）基于特殊功能要求的国家级实验平台大楼工程建设关键技术XX大学先进制造大楼工程包括六个国家级实验平台（其中两个国家级实验中心）、两个国家级教学平台，大型精密实验设备要求环境防微振、高洁净度、恒温、耐酸、抗静电、降噪隔音等，建筑功能要求复杂，对工程设计、施工及管理带来了极大的难度。课题以XX大学先进制造工程大楼工程为依托工程，主要针对工程难点，课题组结合现有工程经验，采用集成开发的方式开发防微振、洁净度与恒温、耐酸及防静电地面等国家级实验平台大楼工程建设关键技术，2研究思路与研究方法以XX大学先进制造工程大楼为对象，湖北远大建设工程有限公司与重庆大学、XX大学联合成立课题组，研究基于安全和耐久性考虑的国家级先进制造实验平台大楼的集成创新关键技术，以提升企业的科技研发能力和总承包管理水平，从而增强企业的生产力和竞争力，推动国内建筑业的发展和进步。具体为：=1\*GB3①安全与耐久性的考虑贯穿工程施工的全过程；=2\*GB3②技术的理论分析、实验、数值模拟、工程应用——单项关键技术的创新；3课题主要技术内容3.1考虑与结构共同作用的模板支架抗连续倒塌分析及施工关键技术模板支撑体系理论概述（1）模板支撑架的主要计算方法1）规范规定的概率极限状态设计法在我国建筑工程领域，相对于碗口式钢管模板支架，扣件式钢管模板支架的应用更为广泛，我国《建筑施工扣件式钢管模板支架安全技术规范》JGJ130—2001对模板支架设计采用概率极限状态设计法，推荐的计算模型为：立杆的计算长度与立杆步距有关，与支撑架高度和水平杆的设置层数无关，把整个支撑架的稳定计算简化成单根立杆的稳定计算，并辅以安全系数。概率极限状态设计法利用欧拉稳定理论对支撑架的单根立杆进行计算，不能分析支撑架的整体稳定性。2）参考钢框架、格构柱整体失稳的计算方法模板支撑架是由横向水平杆、纵向水平杆和立杆组成的多层多跨“空间框架结构”，可以参考钢框架或格构式柱失稳来考虑其整体稳定的计算若绕虚轴屈曲，则计算临界荷载时不能忽略剪切应变能，需引入放大系数QUOTE并采用换算长细比来计算单位剪切角。钢框架的整体稳定理论有多种计算方法，一般采用计算长度法，计算时把框架的稳定简化为柱的稳定。若要比较精确的计算框架极限承载力，则应考虑以下因素：①二阶效应，即轴力作用于杆挠度的效应和竖向荷载作用于侧移的效应；②缺陷影响，即初始弯曲、初始偏心、初始倾斜和残余应力。③材料实际塑性的发展，即材料屈服后的硬化和塑性铰的分布。3）有侧移刚架法和等代柱法杜荣军提出了运用有侧移刚架法对扣件式钢管模板支撑体系进行受力分析，他在进行扣件式钢管模板支架稳定性验算时采用的计算长度系数经试验测定在1.5～1.85之间变化，这相当于轴心受压杆件处于一端固定、一端自由和两端铰支之间的状态（即QUOTE）。所以，可将模板支架立杆视为一有侧移的多层框架柱，参考《钢结构设计规范》GBJ17—88附表4.2的规定，计算出立杆两端的约束系数，然后查表可得到立杆按照有侧移多层框架柱考虑时的修正系数，经修正得到立杆的计算长度系数。施炳华根据升板结构计算理论提出等代柱法。升板结构作为一种多层板柱结构体系，其施工方法是：先立好预制柱，然后将柱下端插入柱基并用混凝土固定，再将混凝土平板叠层浇筑在楼板设计位置下的地坪上。由升板结构的施工过程可知，板与柱的连接为铰接，升板结构可视为不断变化的多层铰接排架，其稳定性可简化成一个等代悬臂柱的稳定性。等代柱法采用排架计算模型，可直观的反映模板支撑架的稳定承载力随高度增加而减小的规律，模型下端与地面铰接比较合理；但顶端与模板铰接时侧向支撑由什么提供却值得思考，另外由于所有荷载均施加在模板支架顶层，导致实际受力比升板结构更加不利。4）欧拉稳定理论分析方法国内外还有一些其他方法对模板立杆稳定进行计算，如欧拉公式法、日本规范计算法以及英国模板支架标准(BS5973：1981)方法。（2）模板支撑体系计算基本假定施工期混凝土材料的物理力学性能（如弹性模量与抗压强度等）随浇筑后龄期的发展而变化，结构的强度和刚度也在增加，与模板支撑相连的整个体系为一时变结构，受外界环境温度变化以及混凝土收缩徐变等因素的影响。模板支撑体系的计算一般采用以下基本假定：①早龄期混凝土强度、弹性模量均为时间的函数，构件刚度随时间发生变化。②模板支撑为弹性杆件并与上下梁板铰接，模板支撑体系为二维平面线弹性的杆系结构。③在混凝土养护期间考虑荷载的重新分配，即模板支撑承担的荷载逐渐减小，而新浇筑的梁板，由起初不承担荷载到逐渐分担施工荷载。（3）施工过程及荷载特点现浇钢筋混凝土结构施工过程一般包括4道工序：为浇筑上层水平结构而安装模板和支撑架、绑扎钢筋、浇筑混凝土、拆除底层模板支撑。它们构成一个施工循环，每循环一次结构就增加一层，像这样周而复始直至结构全部完成。所以为了简单，可以认为上层混凝土浇筑和底层支撑拆除这两个阶段是养护期的两个特殊而且是比较危险的阶段。各个阶段包括不同的荷载：1）浇筑阶段该阶段需要考虑的荷载包括：钢筋混凝土结构构件自重、模板和支撑的重量、振捣混凝土和施工人员产生的荷载以及风荷载等。2）支撑拆除阶段该阶段的荷载包括：钢筋混凝土结构构件的自重、模板和支撑的重量、材料和设备的堆载、施工人员荷载和风荷载。3）养护阶段养护期间混凝土结构和模板支撑组成的临时受力体系的要发生内力重分配。需要考虑的主要荷载包括：钢筋混凝土结构构件的自重、堆积活荷载、施工人员活荷载，以及可能的风荷载最大值。目前的施工期荷载统计资料不足以确定施工期各种荷载的取值。①恒荷载对于混凝土结构自重，假定均值/标准值=1.06，变异系数=0.074，服从正态分布。模板支撑的重量按实际取用，可取为楼板重量的倍数。②活荷载对于施工期活载荷统计参数的取值存在较大分歧，结果的差异除了受统计方法的影响外，还受到施工方法、场地条件、现场管理等多种因素的影响，使得施工期活荷载的很难确定，目前尚无统一标准。《建筑施工安全统一规范》征求意见稿中施工期活荷载标准值取3.0KN/㎡,ACI347R-88中施工期活荷载最小取值为2.44KN/㎡，美国TheScaffoldingandShoringInstitute中施工期活荷载最小取值为1.2KN/㎡,文献1中施工期活荷载标准值取值为1.0KN/㎡，文献2中当有效支撑面积大于15㎡时施工期活荷载标准值取值为2.5KN/㎡，文献3参考正常使用期荷载标准值的定义，建立了活荷载概率模型，并以95%的保证率对各施工阶段活荷载标准值进行计算，得到下表1：表1施工期各阶段活荷载标准值施工阶段支设模板绑扎钢筋浇筑楼板拆除模板设计标准值(KKN/㎡)建议取值(KN//㎡)1.862.02.452.51.552.02.663.0拆除模板阶段取3.0KN/㎡，较文献1偏大，但与文献2取值一致，这主要是由于与2001年制定现行规范时相比，现在的建筑结构施工进度更快，临时堆载值更大。综上所述，活荷载取值在拆除模板阶段取3.0KN/㎡较安全，同时也对文献2取值的合理性作出了验证。③偶然荷载由于施工的需要可能施加一些特殊荷载，例如在临时结构上布置内爬式起重机、施工期遭遇雪荷载等。不宜将这些荷载包含在常遇活荷载中，而应该具体问题具体分析，并考虑足够的保证率合理确定荷载取值。④风荷载风荷载对施工期结构的作用通过模板支撑系统转化为弯矩和水平剪力作用。对施工期临时支撑体系的分析中，应该考虑到：由于结构的通透性，风的阻力系数相对较小；大风通常暂停施工，不会出现风荷载与其他荷载的最大组合；模板支撑体系使风荷载更加均匀地分布，可以对活荷载乘以1.2的放大系数来考虑风荷载对施工期模板支撑体系的影响。（4）施工期结构抗力特点及计算施工期与模板支撑相连的整个结构为一时变结构，受混凝土材料的物理性质变化、外界环境温度变化、施工荷载变化、结构形式变化等因素的影响，可以将施工期结构构件的抗力可简化成为一个随时间变化的变量。由于这种时变特性，施工期与正常使用阶段结构构件的抗力分析存在明显差异，主要为以下三点：①力的发展变化规律不同由于施工期混凝土抗压强度和弹性模量、钢筋与混凝土之间粘结作用均随龄期发展逐渐增大，使结构构件的抗力出现随混凝土龄期发展逐渐增大的现象，且构件抗力在混凝土浇筑早龄期增长较快。②抗力分析的时间不同正常使用阶段设计基准期一般为50年，但结构施工期一般只有两至三年，属于短暂工况，因此进行抗力分析时可以忽略地震和强风作用。③抗力分析的起始时刻不同施工期对结构构件抗力进行分析的起点一般为混凝土浇筑后的终凝时刻，而正常使用阶段对结构构件进行抗力分析的起点恰为施工期抗力分析的终点。3.1.2考虑与结构共同作用的模板支撑体系试验研究建筑结构在施工期通常由模板支撑系统承担新浇筑楼层的自重和施工活荷载，然后将荷载传递给先前浇好的与模板支撑相连的数层梁板上。由于施工周期较短，这些承担施工荷载的结构仍处于养护期，构件的强度还在发展，刚度也在变化，有时导致结构承担的荷载超过其龄期内能够承受荷载的水平，由此造成现浇混凝土结构质量事故增加，严重的会使临时模板支撑架或者现浇混凝土结构垮塌。研究与结构共同作用的模板支撑体系受力性能，对于施工阶段建筑结构短暂状况的安全验算，控制建筑倒塌和质量事故，具有重要的理论与现实意义。（1）早龄期混凝土基本力学试验对于混凝土早龄期抗压强度和弹性模量的增长规律，我国现行规范尚无规定，而使用较多的是美国ACI209R-92和欧洲模式规范CEB-FIPMC90建议的公式。施工期混凝土结构和构件的安全受混凝土早龄期性能的影响。虽然已有美国ACI209R-92和欧洲模式规范CEB-FIPMC90的经验公式可供借鉴，但这些经验公式均是由美国或欧洲生产的混凝土推倒而出的，而混凝土作为一种具有地域特征的建筑材料，对我国的混凝土进行早龄期基本力学性能的试验研究是必要的，同时研究混凝土早龄期基本力学性能也是进行混凝土结构分析的前提，可以为有限元分析提供数据支持。1）试验方案试验用水采用自来水，水泥采用拉法基C-32.5R混合硅酸盐水泥，细骨料为特细河沙，粗骨料为最大粒径为15mm的碎石，试验用料均为干骨料。取C40的混凝土施工时的强度标准差为6MPa进行配合比设计，坍落度控制在55-70mm范围以内。混凝土的配合比如表2所示。表2混凝土配合比设计强度等级水泥（Kg）特细沙（Kg）碎石（Kg）水（Kg）施工配合比,C401005912436=1:0.59::1.24==0.36制作混凝土立方体试块(100mm*100mm*100mm)共计48组，每组3个试块，其中同条件养护和标准条件养护各24组，分别对龄期为1、2、3、4、5、6、7、10、14、18、21、28d的试块进行混凝土抗压强度试验；制作混凝土棱柱体试块(150mm*150mm*300mm)共计24组，每组6个试块，其中同条件养护和标准条件养护各12组，分别对龄期为3、5、7、10、14、28d的试块进行混凝土弹性模量试验。制作试块时采用的模具和试块制作过程如下图1所示。混凝土试块的抗压强度和弹性模量试验均在重庆大学岩土实验室进行，其中进行立方体抗压强度试验时采用的仪器为YE-200液压式压力试验机，进行棱柱体弹性模量试验时采用2NSTRON材料试验机配合专用引伸仪，试验仪器及试验过程如下图2所示。图1试块的模具及制作过程图2试验仪器及试验过程2）试验结果及分析通过对混凝土试块进行早龄期抗压强度和弹性模量试验，得到混凝土早龄期抗压强度和弹性模量的发展规律。=1\*GB3①早龄期混凝土抗压强度通过对试验数据的整理，得到混凝土立方体早龄期抗压强度的实测平均值（即对有效的试验结果取平均值），以及早龄期抗压强度发展规律。a混凝土早龄期抗压强度试验结果如表3所示：表3混凝土抗压强度实测平均值龄期（天）12345671014182128同养抗压强度（MPa)9.715.920.723.52527.528.632.534.937.23941.2标养抗压强度（MPa）12.819.626.930.631.83536.63942.242.444.145.1混凝土抗压强度实测平均值及不同龄期与28天龄期抗压强度百分比值的变化情况如下图4和5所示。图4混凝土抗压强度随龄期变化图图5不同龄期与28天龄期抗压强度百分比值由图4和5可知，随混凝土养护龄期的增长，混凝土的抗压强度增长具有以下特征：a）混凝土养护龄期低于7天时抗压强度增长迅速，同条件养护3天、5天、7天时，混凝土抗压强度分别达到28天龄期混凝土抗压强度的50％、61％和69％；而标准条件养护3天、5天、7天时，混凝土抗压强度分别达到28天龄期混凝土抗压强度的59％、71％和81％。b）混凝土在养护龄期为7-14天之间的混凝土抗压强度增长速率有所变缓，而14天后强度增长更加缓慢。c）混凝土养护早龄期，标准条件养护混凝土抗压强度大于同条件养护，并且标准条件养护下，混凝土抗压强度占28天龄期抗压强度百分比也大于同条件养护。②早龄期混凝土弹性模量通过对试验数据的整理，得到混凝土早龄期弹性模量的实测平均值，以及早龄期弹性模量的发展规律。混凝土早龄期弹性模量试验结果如下表4所示：表4混凝土弹性模量实测平均值龄期357101428同养弹模（1×104MPa）2.592.812.8633.093.32标养弹模（1×104MPa）2.853.023.113.153.233.45混凝土弹性模量实测平均值及不同龄期与28天龄期弹性模量的百分比值变化情况如下图6和7所示。图6混凝土弹性模量随龄期变化图图7不同龄期与28天龄期混凝土弹性模量的百分比值由图6和图7可知，随混凝土养护龄期的发展，混凝土的弹性模量增长具有以下特征：a同条件养护3天龄期的混凝土弹性模量试验值达到28天龄期的78％，标准条件养护3天龄期的混凝土弹性模量试验值达到28天龄期的83％，说明从混凝土浇筑完成到第3天龄期的养护时间，为混凝土弹性模量增长最为迅速的时段，并且高于混凝土抗压强度的增长速度；b随着早龄期养护龄期的发展，混凝土的弹性模量增大，并且标准条件养护弹性模量增长速度大于同条件养护；c随着早龄期养护龄期的发展，混凝土的弹性模量的增长速度变缓。将标准养护条件下混凝土的弹性模量试验值曲线与拟合值曲线，以及利用美国ACI209R-92和欧洲模式规范CEB-FIPMC90经验公式得到的混凝土弹性模量随龄期增长曲线进行对比分析，如图8所示。图8混凝土弹性模量试验数据与拟合曲线图由图8可知，抗压强度拟合值和试验值吻合度较好，由ACI209R-92和欧洲模式规范CEB-FIPMC90经验公式得到的混凝土弹性模量值都要小于课题试验值；在前5天龄期由经验公式计算值和课题拟合值的差值变化较大，随后的变化较小，说明欧美经验公式对弹性模量的估算结果与课题的试验及拟合值在混凝土前5天龄期差异较大，但弹性模量的发展在5天后的龄期很接近。(2)施工期钢筋混凝土框架模型试验对于施工期混凝土结构模板支撑体系的受力性能，目前国内外已经作过一些试验研究和探讨，并取得了一定的研究经验和成果。但是过去往往采用板柱模型进行试验，或者在工程现场进行实体监测试验，鲜有采用框架结构模型进行实验室研究。在此，设计两个与混凝土结构共同作用的模板支撑体系框架模型，在实验室进行试验。研究考虑与结构共同作用的模板支撑体系的受力特性，主要分析施工周期、荷载大小和混凝土龄期等因素对混凝土结构和模板支撑系统受力性能的影响。1）试验方案①试验模型设计图9框架模型几何尺寸寸基于试验室场地条条件限制，选选择对常规的的梁跨6m、层高3m的混凝土土结构缩尺为为1：2的模板支撑撑体系框架模模型。在此，设设计制作梁跨跨3m，层高1.55m的两层单单跨框架模型型2个，都为两两层模板支撑撑体系。施工工周期有所不不同，其中框框架模型I的施工周期期为5d，框架模模型II的施工周周期为10dd。分别在第第二层混凝土土浇筑完成后后各龄期进行行加载试验（如如图9）。②测试位置布置依据混凝土框架模模型的受力特特性，在试验验模型框架梁梁中，将钢筋筋应变片贴于于梁端截面、跨跨中截面处；；在试验模型型框架柱中，将将钢筋应变片片贴于临近柱柱顶、柱底截截面处；在各各根钢管支撑撑的长度方向向1/2截面处处布置有3片纵向应变变片，互成1120°。为校核钢钢筋应变片的的读数，在梁梁端截面、跨跨中截面处各各布置1个钢筋计。另另外为减少外外界环境对应应变测量的影影响，设置了了钢筋、钢管管和混凝土补补偿片。下图图10为钢筋、钢钢管支撑应变变片粘贴及补补偿片粘贴图图。图10钢管支撑应变变片和钢筋应应变片③主要测试内容a钢筋的力学性能测测试钢筋的力学性能按按标准试验--单向拉伸试试验确定，测测定钢筋的屈屈服强度和弹弹性模量。b钢管支撑的力学性性能测试钢管的等效厚度按按重量法测定定；钢管的力力学性能按标标准试验-单向拉伸试试验确定，测测定钢管的弹弹性模量。c应变、挠度的测量量钢筋、混凝土、钢钢管的应变全全部由DH33816电子子数据采集仪仪自动采集，梁梁的挠度值由由人工读数。随随着混凝土龄龄期发展，定定时测试应变变值；此外，每每次施加或者者撤除分级荷荷载后，均要要采集应变和和挠度值。d加载方案对于普通框架，假假设梁截面3300mm××600mmm，梁跨60000mm。关关于施工活荷荷载的取值，参参考文献“高层建筑混混凝土结构施施工活荷载的的统计分析”，在拆除模模板支撑阶段段，取2.55KN/m22；在混凝土土浇筑阶段，取取1.5KNN/m2，此处可都都取2.5KKN/m2。梁的从属属受力面积为为A=0.5×6×6=18m2。参考方东东平的文献“施工期钢筋筋混凝土结构构特性的实测测研究”，在下层模模板支撑拆除除阶段和上层层混凝土浇筑筑阶段，可近近似地考虑本本层楼板上的的自重和施工工活荷载400％自身承担担并传递给梁梁，60％通过模模板支撑传递递给下层楼板板。则：梁上上荷载为：qq=0.4××（3+2.55）×18÷6=6.66KN/m。本本实验模型缩缩尺1:2，按照照弯矩等效原原则转化。则则：实验模型型梁上施工荷荷载为：（00.5）2q=1.665KN/mm。2）试验结果经过上述试验，得得到了早龄期期混凝土结构构与模板支撑撑体系的受力力特点，通过过对试验数据据的整理，得得到如下试验验结果。通过对钢筋和钢管管的标准拉伸伸试验，得到到了弹性模量量和屈服强度度值，如下表表5所示。表5钢筋、钢管管力学性能试试验结果材料类别弹性模量（1×1105MPa）屈服强度（MPaa）梁钢筋柱钢筋钢管1.961.992.04457513－两个框架模型的施施工周期不同同，拆除底层层支撑的时间间以及进行加加载试验的时时间也不同。通通过加载试验验，得到了不不同龄期各根根钢管支撑轴轴力、模板支支撑系统的荷荷载分配率、以以及混凝土梁梁在不同荷载载作用下的竖竖向变形。①钢管支撑的轴力对于模型I，第二二层各钢管支支撑轴力随荷荷载的变化情情况如下图111所示，图图中的四次加加载试验分别别指在第二层层混凝土浇筑筑完成后第33天拆除底层层钢管支撑前前、后，以及及第5天和第8天进行的活活荷载加载试试验。图11模型I钢钢管支撑轴力力随荷载变化化图由图11可知，当当施加小于使使结构开裂荷荷载的荷载作作用于混凝土土梁上时，可可认为各根钢钢管支撑轴力力与荷载成线线性变化。支支撑2、3承担的荷载载大于支撑11、4承担的荷载载，表明处于于中间位置的的钢管支撑承承担的荷载大大于梁端部支支撑承担的荷荷载。随着底底层钢管支撑撑的拆除，以以及混凝土龄龄期的发展，各各根支撑承担担的荷载逐渐渐减小，这是是由于底层模模板支撑的拆拆除会使底层层梁竖向变形形刚度瞬间减减小，而龄期期的发展会使使上层混凝土土梁刚度逐渐渐增大，这就就导致钢管支支撑承担的活活荷载随底层层支撑的拆除除以及混凝土土龄期的发展展而逐渐减小小。对于模型II，施施工周期为110天，与试试验模型I的5天施工周期期有所不同，如如图12所示，图图中四次加载载试验分别指指在第二层混混凝土浇筑完完成后第5天拆除底层层钢管支撑前前、后，以及及第10天和第15天进行的的活荷载加载载试验。图12模型II钢钢管支撑轴力力随荷载变化化图由图12可知，支支撑1、支撑2、支撑4轴力变化具具有与模型II相同的变化化规律，即随随着底层支撑撑的拆除以及及龄期的发展展，各根钢管管支撑的承担担的荷载逐渐渐减小。而支支撑3的变化规律律不同，这是是由于在试验验过程中不小小心使钢管支支撑3松动，造成成支撑3承担的荷载载比较小，使使更多的荷载载传递给与支支撑3处于对称位位置的支撑2。所以在施施工过程中应应该适当考虑虑现场工作人人员对钢管支支撑扰动的影影响，这将导导致钢管支撑撑承担的力并并不均匀。②模板支撑系统的荷荷载分配率所谓模板支撑系统统的荷载分配配率，就是指指外加荷载传传递给钢管支支撑承担的比比例。在此，分分别将图122中不同荷载载下各根钢管管支撑的轴力力相加求和，得得到模板支撑撑系统的轴力力随荷载的变变化情况，如如下图13和图14所示。图13模型I第二层层钢管支撑总总轴力随荷载载变化图图14模型II第二二层钢管支撑撑总轴力随荷荷载变化图由图13和14可可知，随着底底层支撑的拆拆除以及混凝凝土龄期的发发展，在同一一荷载作用下下第二层模板板支撑系统承承担的荷载会会逐渐减小。通通过对上图113和14的计算整整理，得到模模板支撑系统统的荷载传递递率随底层支支撑的拆除和和混凝土龄期期的发展变化化情况，如下下表6和7所示。表6模型I第二二层模板支撑撑系统的荷载载分配率第二层混凝土养护龄期（天）第3d拆除支撑前第3d拆除支撑后第5d第8d钢管支撑撑荷载分配率（%）27.125.522.421.1表7模型II第第二层模板支支撑系统的荷荷载分配率第二层混凝土养护龄期（天）第5d拆除支撑前第5d拆除支撑后第10d第15d钢管支撑撑荷载分配率（%）23.622.221.119.6③梁的竖向变形下面仅选择模型III的第二层层混凝土梁竖竖向变形进行行分析，具体体如图15和图16所示。图15第二层混凝土梁跨跨中挠度图16第二层混凝土梁11/4跨挠度度由上图15和166可知，混凝凝土梁的竖向向变形随着荷荷载增大而增增大，与荷载载近似成线性性关系；随着着混凝土龄期期发展，同一一荷载作用下下混凝土梁的的竖向变形逐逐渐减小。④试验模型I和模型型II在施工期期的梁钢筋应应变与钢管支支撑应变发展展情况如下图图17和18所示。此此处施工期是是指从第一层层混凝土浇筑筑开始一直持持续到试验结结束的期间内内。第一层浇筑后第二层浇筑后第一层浇筑后第二层浇筑后拆除底层支撑图17模型I梁梁钢筋应变和和支撑应变发发展图图18模型III梁钢筋应变变和支撑应变变发展图由图17和18可可知，第一层层混凝土浇筑筑后的第1天龄期内，梁梁跨中和梁端端钢筋应变迅迅速减小，随随后应变逐渐渐增大，一直直持续到约第第4天龄期，而而此期间内钢钢管支撑应变变逐渐增大；；底层支撑的的拆除，导致致第一层梁跨跨中和端部受受拉区钢筋应应变增大，支支撑应变无明明显变化；底底层支撑拆除除后到试验结结束期间，梁梁钢筋应变的的总体趋势是是逐渐减小，而而钢管支撑的的应变总体呈呈现逐渐增大大的现象。这表明模板支撑系系统随着龄期期的发展而逐逐渐卸载，卸卸掉的那部分分荷载转移到到混凝土结构构来承担。底底层支撑拆除除后，原来由由底层支撑承承担的荷载全全部传递到底底层梁上，导导致底层混凝凝土梁承受的的荷载增大，出出现其受拉区区钢筋应变增增大的现象；；拆除底层支支撑后，底层层梁竖向变形形增大，钢管管支撑卸载从从而应变增大大，另外第二二层梁上施加加的持续荷载载又使钢管支支撑的应变减减小，两种作作用产生相反反效果，导致致支撑应变无无明显变化。随随龄期发展，梁梁钢筋应变受受多种因素的的影响，一方方面，混凝土土收缩使梁钢钢筋应变减小小，另一方面面，梁承受更更多荷载又使使梁钢筋应变变增大，而混混凝土浇筑完完成后的第一一天混凝土收收缩现象很明明显，导致此此期间梁钢筋筋应变的发展展由混凝土收收缩控制，呈呈现迅速减小小的现象；而而底层支撑拆拆除后，混凝凝土收缩减缓缓，梁钢筋应应变呈现出缓缓慢减小的现现象。综上所述，随着施施工进程和混混凝土龄期的的发展，模板板支撑体系的的受力性能表表现为如下：：考虑与结构共同作作用的模板支支撑体系中，底底层模板支撑撑的拆除以及及混凝土龄期期的发展对模模板支撑体系系受力性能有有所影响。底底层钢管支撑撑拆除后，第第二层钢管支支撑轴力和模模板支撑系统统的荷载分配配率都有所减减小；另外，随随着龄期的发发展，在活荷荷载作用下混混凝土梁的竖竖向变形、钢钢管支撑轴力力和模板支撑撑系统的荷载载分配率逐渐渐减小，并且且它们减小的的速度也会随随着龄期发展展而放缓。施工周期对模板支支撑体系受力力性能有较大大影响，并且且龄期越早影影响越大。施施工周期越大大，模板支撑撑系统的荷载载分配率就越越小。当施加加小于开裂荷荷载的活荷载载作用时，模模板支撑系统统的荷载分配配率在（199.6％，27.11％）之间变变化，其中拆拆除底层支撑撑时10天施工周周期与5天施工周期期的相比，模模板支撑体系系的荷载分配配率约小155％。当施加小于开裂荷荷载的荷载作作用时，混凝凝土梁的竖向向变形和模板板支撑系统的的荷载分配率率不随荷载而而变化，混凝凝土结构和模模板支撑系统统组成的临时时模板支撑体体系为一线性性系统。随着着混凝土龄期期的增长，混混凝土强度和和弹性模量逐逐渐增大，混混凝土结构与与模板支撑系系统在外加荷荷载作用下将将发生内力重重分布。这是是由于混凝土土弹性模量的的时效性，使使得混凝土结结构的刚度随随着混凝土龄龄期的发展而而增大。由弹弹性力学的知知识可知，结结构刚度增大大会使分配在在其上的由荷荷载作用产生生的变位减小小，使钢管支支撑压缩变位位相应减小，另另外，拆除底底层模板支撑撑后，第一层层混凝土结构构由于承担了了更多的荷载载导致竖向变变位增大，也也会使第二层层钢管支撑压压缩变形相应应减小，从而而推出钢管支支撑承担的荷荷载也将减小小；当混凝土土结构的刚度度趋于稳定时时，与结构共共同作用的模模板支撑体系系的内力重分分布也将趋于于停止。钢管支撑的应变和和混凝土结构构的钢筋应变变具有周期性性波段变化的的特点，支撑撑应变的整体体趋势是逐渐渐增大，而梁梁端、跨中受受拉区钢筋应应变以及柱端端外侧和内侧侧钢筋应变的的整体趋势则则是逐渐减小小。一般在前前3天应变变化化程度大，随随着龄期发展展应变变化程程度逐渐减缓缓，并最终趋趋于稳定。3)实验小结通过对早龄期混凝凝土基本力学学性能的研究究和模板支撑撑体系受力性性能的研究，总总结得到如下下规律：①混凝土养护龄期低低于7d时抗压强强度增长迅速速，在养护龄龄期为7-114天之间混混凝土抗压强强度的增长速速率有所变缓缓，而14天后抗压压强度增长更更加缓慢；在在标准条件养养护下，混凝凝土抗压强度度以及不同龄龄期与28天龄期抗抗压强度的百百分比值均大大于同条件养养护。②混凝土养护前3天天弹性模量增增长最为迅速速，并且高于于混凝土抗压压强度的增长长速度，随着着早龄期养护护龄期的发展展，混凝土的的弹性模量的的增长变缓；；在标准条件件养护下，混混凝土弹性模模量以及不同同龄期与288天龄期弹性性模量的百分分比值均大于于同条件养护护。③当施加小于使混凝凝土结构开裂裂的荷载作用用时，混凝土土梁的竖向变变形和模板支支撑系统的荷荷载分配率均均不随荷载而而变化，与结结构共同作用用的模板支撑撑体系为一线线性系统；拆拆除底层模板板支撑后，第第二层钢管支支撑轴力和模模板支撑系统统的荷载分配配率均有所减减小；随着混混凝土龄期的的增长，混凝凝土结构与模模板支撑系统统在外荷载作作用下将发生生内力重分布布，第二层混混凝土梁的竖竖向变形和模模板支撑系统统的荷载分配配率将逐步减减小；施工周周期越长，模模板支撑系统统的荷载分配配率相应就越越小。④混凝土结构的钢筋筋应变和钢管管支撑应变具具有周期性波波段变化的特特点，当温度度上升到日最最高温度的时时候，钢管支支撑和第一层层混凝土梁承承受的荷载达达到最大，而而与此同时，第第二层梁承受受的荷载达到到最小；支撑撑应变的总体体趋势是逐渐渐增大，而梁梁、柱钢筋应应变由于混凝凝土收缩影响响，总体趋势势则是逐渐减减小，一般在在前3天应变变化化程度较大，随随着龄期发展展，应变变化化程度逐渐减减缓并最终趋趋于稳定。（4）HYPERLINK"file:///E:\\现在工作\\华工\\华工鉴定资料\\temp\\单项技术报告\\1考虑与结构共同作用的模板支架抗连续倒塌分析及施工关键技术.doc""file:///E:\\现在工作\\华工\\华工鉴定资料\\temp\\单项技术报告\\1考虑与结构共同作用的模板支架抗连续倒塌分析及施工关键技术.doc"模板支架抗连续倒倒塌数值分析析所谓连续倒塌，是是指从起初的的事件引发局局部损伤的扩扩展，发展到到构件到构件件，最终导致致结构整体倒倒塌或导致（与与初始事件）不不成比例的结结构的大部分分倒塌，即导导致与初始原原因不成比例例的倒塌。结结构的防连续续倒塌研究从从1968年5月伦敦RonnanPooint公寓寓楼自上而下下整个角区的的坍塌开始。从风险角度看，连连续倒塌时造造成潜在损伤伤的非正常荷荷载或灾害作作用的结果，如如燃气爆炸，恐恐怖袭击，以以及控制性构构件的拆除等等。1)模型分析基本本假定①模型分析基本假定定本工程分析程序采采用SAP22000V114有限元结结构分析程序序。扣件式钢管模板支支架有以下工工作特征：a所受荷载变异性较较大；b扣件连接节点属于于半刚性，且且节点刚性大大小与扣件质质量、安装质质量有关，节节点性能存在在较大变异；；c模板支架结构、构构件存在初始始缺陷，如杆杆件的初弯曲曲、锈蚀、搭搭设尺寸误差差、受荷偏心心等均较大；；由于模板支架的整整体性能具有有较大的离异异性，根据现现有规范计算算所能直接保保证的仅是立立杆在两约束束结点之间的的计算长度内内的局部稳定定问题，其中中对计算长度度的确定及结结点的约束性性质无法保证证计算模型的的准确性，而而对于支撑整整体稳定性的的保障只能通通过概念采用用半概率方法法进行，这样样的计算模式式一般只能在在常规支撑体体系中在一定定程度内保证证体系的安全全性，而对于于受到较大荷荷载或支撑体体系构成较为为特别的工程程内，现在的的规范并无法法保证其工作作中相对的安安全性能。考虑到模型中一些些相差参数离离异性较大的的特征，本工工程使用SAP20000中的BUCKIING工况模式进进行体系的稳稳定性分析。根根据定量化的的计算数据判判别体系可能能出现的薄弱弱环节提出施施工方案改善善建议。由于在本工程中，大大跨预应力梁梁下支承体系系与一般梁板板下支承体系系受力特征完完全不同，横横纵杆步距也也不相同，若若在两个体系系之间建立直直接联系，容容易造成相对对联系点对体体系产生侧向向力，所以在在本工程的分分析中，将梁梁下体系与梁梁板体系分别别建模分析，独独立保证其安安全性。②结点基本设定 结点属于半刚性连连接。a对接扣件联结处的的立杆结点考虑约束长度内立立杆的有效计计算长度相对对较大，对接接扣件的有效效刚度无法起起到整体限制制立杆之间的的相对转动位位移的发生，在在本模型分析析时，将类似似的对接结点点视为理想铰铰结点处理。b直角扣件纵连接的的横杆间及与与立杆位置对对应的结点直角结点对体系侧侧向刚度特征征影响较大，在在分析中无法法视其为理想想铰结点，否否则体系将基基本失去整体体稳定性；设设置为完全刚刚结又会对分分析结果产生生偏不安全的的后果，由于于目前对结点点刚度特征的的研究还相对对较弱，在本本分析中根据据现有的实验验及论文资料料进行刚度特特征值的设定定。除转动方向处的结结点的三个平平动刚度由于于杆件跨越长长度大，因此此其有效位移移值对结构的的整体刚度影影响很小，在在本工程分析析中将对应的的刚度视为理理想刚性约束束。c旋转扣件旋转扣件一般用于于设置剪刀撑撑构成杆件，由由于对应杆件件为斜向支承承，一般可以以构成良好的的平面内传力力方式，在此此情况下，旋旋转扣件的转转动和扭转刚刚度对结构整整体刚度的影影响可以不计计，因此，在在本工程分析析中将旋转扣扣件视为理想想铰结。d数值分析中结点位位置的处理直角结点具体图例例如图19所示.图19直角结结点 在本课题分析时将将结点视为一一特殊单元，保保证了各杆件件交结位置并并不交于杆件件形心，以尽尽量保证模型型的基本准确确性。扣件结结点单元如图图20所示。图20分析模型型③杆件基本设定所有杆件均为488×3.5无缝钢管，采采用理想模型型构建，对于于杆件的初始始缺陷，如初初弯曲、锈蚀蚀、搭设尺寸寸误差、立杆杆直接受荷偏偏心等，独立立建模进行考考虑。2)模板支架整整体稳定及抗抗连续倒塌分分析①模型基本概况以大跨度预应力混混凝土梁模板板支撑为例，进进行分析计算算。按施工状状态，梁下支支承模板支架架受载范围为为梁宽（5000mm）＋＋梁两侧一定定范围（各4400mm宽宽），施工状状态中该面荷荷载大小为22.022kN/m22。模板支架的基本数数据：a立杆横距0.255m，纵距0.77m，由于支支撑高度为110m，立杆杆的竖向连接接采用对接扣扣件联结；b横杆和纵杆步距为为1.5m；c设纵横向扫地杆，距距地面0.22m；d设连墙件，沿已经经形成强度的的柱逐步纵向向分布；e沿梁长方向沿支撑撑高度设置剪剪刀撑，与纵纵横杆在交结结处以旋转扣扣件连接；②MODEL11.1在此模型中，按以以上所述基本本构造措施，简简图如图211所示。图21MODEEL1.1屈曲分析第一阶第二阶第三阶失稳模式失稳系数4.364.404.72根据失稳模式可知知体系由于两两主轴平面刚刚度相差较大大，可能的失失稳模式在该该模式内是平平面外的失稳稳。此屈曲分分析是在理想想状态上得到到，从当前工工作状态的失失稳系数上是是安全的，但但由体系结点点施工质量离离异性大，上上部荷载偏心心可能性大，应应当较核其对对偏心率和结结点可靠性的的适应性。③MODEL1..5本模型考虑上部荷荷载偏心的影影响，偏心距距取为1000mm。MODEL1.55屈曲分析第一阶第二阶第三阶失稳模式失稳系数4.294.314.70从分析结果看，荷荷载偏心不大大的情况下，由由于对各立杆杆仍是轴向力力作用，因此此对体系的失失稳模式并未未改变，对稳稳定承载能力力的影响不大大。④MODEL1..6考虑立杆初弯曲和和初偏心原始始缺陷的影响响，统一按立立杆10m高度按按50mm允许许侧向偏差进进行模型的调调整建立。MODEL1.66屈曲分析第一阶第二阶第三阶失稳模式失稳系数4.294.314.72从分析结构看，立立杆初始偏心心不大的情况况下，对体系系的失稳模式式和稳定承载载能力的影响响不大。（4）楼盖梁板下部支承承模板支架整整体稳定分析析1)模型基本概况按施工状态，梁板板下支承模板板支架在施工工状态中该面面荷载大小为为5.5kNN/m2。模板支架的基本数数据：①立杆横距1m，纵纵距1m，1立杆的竖向向连接采用对对接扣件联结结；②横杆和纵杆步距为为2m；③设纵横向扫地杆，距距地面0.22m；④设连墙件，沿已经经形成强度的的柱逐步纵向向分布；⑤纵横方向每四跨沿沿支撑高度设设置剪刀撑，与与纵横杆在交交结处以旋转转扣件连接；；2)以上述模型基本情情况建立MODELL2.1 MODEL2.11屈曲分析第一阶第二阶第三阶失稳模式失稳系数3.823.843.93结构在纵横向整体体具有较好的的刚度，失稳稳模式皆为立立杆在局部出出现屈曲。一一般是在直接接扣件联结处处首先出现。 结构立杆发生局部失稳位置示意图如图22所示。图22结构立杆杆发生局部失失稳位置示意意从上图可知，体系系在两个端部部因为平面内内抗扭刚度的的存在，体系系在该平面内内远离形心的的端部各节点点间由于平面面间的相对扭扭转导致立杆杆节点在端部部可能位移增增大，使得立立杆各节间相相对位移值也也会增加，从从而体系易于于在端部出现现失稳现象。3)模型的可能改善措措施要改善体系在此工工况下的稳定定，可采用增增设横向剪刀刀撑增加支撑撑体系平面内内扭转刚度的的方法。以此此为依据，建建立两个模型型MODELL2.5及MODELL2.4，MODELL2.5中两步设一一刚性横隔，MODELL2.4中每步设刚刚性横隔。图23MODELL2.5一阶失稳模模式（4.03）MODELL2.4一阶失稳模模式（4.14）实际工程中横向剪剪刀撑的设置置不可能达到到完全刚性的的理想状态，因因此，建立MODELL2.3，采用如下下图24的设置模模型进行稳定定分析。图24MODDEL2.33一阶失稳模模式（3.89）根据以上几个模型型的分析结果果，由于模板板支架结点半半刚性的性质质，体系平面面内刚度的增增加对体系整整体刚度和稳稳定性的提高高并没有太大大的作用。而而且从MODELL2.3可以看出，加加设剪刀撑的的方式对平面面内刚度的增增加也达不到到完全理想的的状况。但通通过类似的构构造措施还是是可以在一定定程度上增加加体系的稳定定系数。因此此，对于本工工程平面内刚刚度可以采取取剪刀撑的设设置进行刚度度的增加，并并在两端部再再附加更多的的平面内斜杆杆，保证端部部变形。（5）与规范建议计算公公式的安全性性比较1)大跨度预应力梁下下支撑立杆受轴力N＝（22.03＊1.3*00.7）/3=6..68kN钢管为φ48×33.0mm,,截面面积为A=423..9mm2抗压强度设计值ffc=2055N/mm22回转半径i=1..58cm纵横水平拉杆竖向向间距1.55m,支撑的计算算长度L0=1..5+0.66=2.1mm长细比λ=L0//i=1500/1.588=132..9由λ查表得ψ=0.3381N/ψA=6.68×1103/0.3881×4244=41.335N/mmm2<205NN/mm22稳定系数＝2055/41.335=4.995该稳定系数值小于于加了侧向外外部支撑的计计算模型，表表明规范公式式在此情况下下偏安全。而而对于其余的的模型值，偏偏于不安全。2)普通梁板下支撑立杆受轴力N＝55kN钢管为φ48×33.0mm,,截面面积为A=423..9mm2抗压强度设计值ffc=2055N/mm22回转半径i=1..58cm纵横水平拉杆竖向向间距2m,支撑的计算算长度L0=2++0.6=22.6m长细比λ=L0//i=2600/1.588=164由λ查表得ψ=0.2262N/ψA=5×103//0.2622×424==45N/mm2<205NN/mm22205/45=44.56该稳定系数值大于于支撑体系计计算模型所得得稳定系数，表表明规范公式式在此情况下下偏于不安全全。（6）结论及建议根据大跨度预应力力梁下支撑和和梁板下支撑撑的线性屈曲曲分析，可以以选出以下几几个结论：1）在当前施工状态态和规范要求求的施工质量量下，体系的的承载能力和和稳定性可以以得到保证；；体系的稳定定性系数在3.89和4左右的范围围，这与按现现在规范计算算结论相比较较，由于规范范计算模型不不健全，按规规范设定的计计算长度和稳稳定系数相比比，规范的结结果在某些情情况下会偏于于不安全；体体系搭设中初初始偏心影响响不大，荷载载偏心影响也也不大，在现现有规范要求求的范围内能能够保证结构构的安全性；；2）从模板支架的整整体性受力及及抗连续倒塌塌考虑，有以以下主要结论论：①根据分析结果，对对于体系稳定定性起最关键键保证作用的的是各类型结结点的施工质质量；②内部斜杆如果不能能布置成为整整体的满足规规范要求的剪剪刀撑形式，则则可能对立杆杆的受力模式式产生很大的的影响，因此此，斜杆必须须在有合理依依据下才能添添加；③沿高度加横向剪刀刀撑对体系稳稳定性能的提提高影响有限限，建议在高高度平面内刚刚度薄弱部分分（两个端部部）加强；④高大模板支架可能能出现整体失失稳，应设置置支架外部侧侧向斜撑。3.2混凝土结构构耐久性施工工期控制关键键技术研究HYPERLINK"file:///E:\\现在工作\\华工\\华工鉴定资料\\temp\\单项技术报告\\2混凝土结构耐久性施工期措施2.doc""file:///E:\\现在工作\\华工\\华工鉴定资料\\temp\\单项技术报告\\2混凝土结构耐久性施工期措施2.doc"混凝土结构耐久性性基本理论及及耐久性模型型(1)混凝土土结构耐久性性定义混凝土结构耐久性性是指混凝土土结构及其构构件在可预见见的工作环境境及材料内部部因素的作用用下，在预期期的使用年限限内抵抗大气气影响、化学学侵蚀和其他他劣化过程，而而不需要花费费大量资金维维修，也能保保持其安全性性和适用性的的功能。混凝土结构产生耐耐久性失效，是是指由于在环环境作用下，混混凝土或钢筋筋的材料物理理、化学性质质及几何尺寸寸的变化，继继而引起混凝凝土构件外观观变化，不能能满足正常使使用的要求，导导致承载能力力退化，最终终影响整个结结构的安全。(2)影响混凝土土结构耐久性性的主要因素素1）渗透2）冻融作用3）碱--骨料反应4）碳化5）化学腐蚀6）钢筋锈蚀(3)混凝土耐久久性的整体论论模型美国著名混凝土材材料科学家P.Mehhta综合导致混混凝土劣化破破坏的因素和和过程，提出出了“混凝土耐久久性的整体论论模型”（图25）一个不透水，但存在非连续微裂缝且多孔的钢筋混凝土结构一个不透水，但存在非连续微裂缝且多孔的钢筋混凝土结构由于微裂缝和孔隙连通起来，不透水性逐渐丧失A：因以下原因使孔隙内静水压力增大，导致混凝土膨胀：钢筋锈蚀、碱—骨料反应、水结冻、硫酸盐侵蚀；B：混凝土强度与刚度降低开裂、剥落与整体性丧失环境作用（第一阶段）（无可见损伤）1.侵蚀作用（冷热循环、干湿循环）2.荷载作用（循环荷载、冲击荷载）环境作用（第二阶段）（损伤的开始于扩展）水的渗入O2、CO2渗入酸性离子（Cl-、SO2-4）渗入图25混凝土受外界环境境作用而劣化化的整体模型型3.2.2HYPERLINK"file:///E:\\现在工作\\华工\\华工鉴定资料\\temp\\单项技术报告\\2混凝土结构耐久性施工期措施2.doc""file:///E:\\现在工作\\华工\\华工鉴定资料\\temp\\单项技术报告\\2混凝土结构耐久性施工期措施2.doc"混凝土土结构耐久性性的施工期试试验研究(1)HYPERLINK"file:///E:\\现在工作\\华工\\华工鉴定资料\\temp\\单项技术报告\\混凝土结构耐久性施工期控制关键技术研究.doc""file:///E:\\现在工作\\华工\\华工鉴定资料\\temp\\单项技术报告\\混凝土结构耐久性施工期控制关键技术研究.doc"施工期养护对对混凝土耐久久性能影响的的现场试验研研究1)课题的提出及研究究意义课题组在前人研究究成果的基础础上，以XXX大学先进制制造工程大楼楼工程为依托托，主要研究究内容包括以以下几方面：：①采用室内试验和现现场原位测试试结合的方法法，进行混凝凝土结构养护护期内部温度度场和湿度场场的测试、分分析不同养护护条件下混凝凝土结构内部部温湿度变化化规律；②研究现场不同养护护条件对混凝凝土实体收缩缩及耐久性能能的影响；③研究混凝土结构耐耐久性施工期期控制关键技技术，为今后后类似工程的的早期裂缝防防控提供可借借鉴的经验。2）HYPERLINK"file:///E:\\现在工作\\华工\\华工鉴定资料\\temp\\单项技术报告\\2混凝土结构耐久性施工期措施2.doc""file:///E:\\现在工作\\华工\\华工鉴定资料\\temp\\单项技术报告\\2混凝土结构耐久性施工期措施2.doc"施施工期养护对对混凝土耐久久性能影响的的现场实测方方案①仪器选择在现场场分别选取3处尺寸配比比相同的梁、板板（强度等级级为C30）、柱（强强度等级为C45），分别对对混凝土采用用现场养护、覆覆盖洒水养护护（按规范要要求进行）共共两种养护方方式。养护过过程中测量混混凝土内部不不同深度的温温湿度及应变变，同时留置置试块进行同同条件养护和和标准养护。在在养护结束后后进行抗压强强度、弹模测测试、抗氯离离子渗透和碳碳化深度测试试。现场测试试混凝土梁、板板、（柱）、墙28天内沿水平方向的早期收缩变形，同时测定混凝土构件内部温湿度及现场温度、湿度及风速、日照等。图26温湿度传感感器和记录仪仪图27混凝土应应变计及读数数仪②测试内容试验由现场和实验验室测试结合合进行，主要要测试工作由由四大部分构构成。a现场混凝土钢筋混混凝土梁、板板、柱内部温温湿度的原位位测试；b现场同条件下梁、板板、柱收缩性性能的测试；；c同条件和标准养护护条件下混凝凝土试块温湿湿度测试；d同条件和标准养护护条件下混凝凝土试块材料料性能测量（立立方体抗压强强度、弹性模模量、抗氯离离子渗透性能能及碳化深度）③实体构件与试块测测点布置拟对工程三层中112～15/L--N轴线范围内内选取尽尺寸寸相同的梁、板板、柱各两个个进行测点布布置（图288）。在梁、板板、柱不同深深度部位分别别埋设温湿度度传感器和混混凝土应变计计，具体埋设设位置如图228～图32。测试构件位置（红圈内）测试构件位置（红圈内）图28现场测试梁梁板柱平面布布置示意图图29梁应变计、温温湿度传感器器埋设位置图30板应变计、温温湿度传感器器埋设位置图31柱应变计计、温湿度传传感器埋设布布置平面图图32柱应变计、温温湿度传感器器埋设布置剖剖面图具体布点数量及状状况如表8所示。表8现场梁板柱柱测点数量统统计定位轴线号构件混凝土测点/个温湿度测点/个备注C轴梁27覆盖养护板13C轴梁27现场养护板13D轴柱15覆盖养护F轴柱15现场养护④测试元件的现场安安装和测试a混凝土应变计板上混凝土应变计计在板中间位位置沿板长度度方向安装，用用于测定板长长度方向混凝凝土的收缩变变形。梁上混混凝土应变计计垂直于梁轴轴线方向安装装，用于测定定梁截面横向向混凝土的收收缩变形。柱柱上混凝土应应变计沿柱截截面水平放置置，用于测定定柱截面水平平方向混凝土土的收缩。混混凝土应变计计在预定位置置用扎丝与梁梁、板、柱钢钢筋绑扎，混混凝土应变计计的测试电缆缆线引到安全全测量处便于于观测(图33～图34)。图33梁上混凝土土应变计安装装图34梁上混凝土土应变计安装装就位b温湿度传感感器梁、板温湿度传感感器按照埋设设深度不同预预先在室内放放入不同长度度的塑料套管管，套管埋入入混凝土一端端用不透水但但透气的模布布封住，另一一端伸出试件件表面的部分分用防水胶布布和氯丁胶密密封，并且通通过测试确保保密闭不与环环境发生气体体交换。另外外为了尽量减减少由于埋深深不同而造成成的套管内空空腔大小不一一而造成的湿湿度测量误差差。⑤混凝土浇筑施工前，选用板面面平整的模板板，脱模剂涂涂刷均匀，最最大程度地消消除模板对板板早期收缩试试验的影响，力力保试验能达达到预期效果果。混凝土浇筑、振捣捣时避免直接接接触各类测测试元件及引引线，特别是是看护好振捣捣棒的使用，使使振捣棒尽是是避开测试元元件及其测试试缆线的趋向向处，防止损损坏元件或造造成元件的移移位，影响试试验的效果。⑥混凝土养护方式a现场养养护：所有设设定为现场养养护的构件及及试块在现场场进行同期洒洒水养护，以以保持湿润为为宜，连续养养护7天。b覆盖洒水养护：设设定为覆盖浇浇水养护的构构件及试块在在混凝土浇筑筑完毕后3—12h内用麻袋将将混凝土覆盖盖，并经常浇浇水保持湿润润。持续6天后，停止止洒水，揭去去麻袋，在现现场养护至28天。3）混凝土早期收缩性性能与温湿度度变化测试结结果分析①应变与温度分析a柱混凝凝土应变分析析图35柱应变随龄龄期的变化图36柱内应变变计上温度随随龄期的变化化柱混凝土内部埋置置的振弦式传传感器可同时时测定测点处处混凝土的收收缩变形和该该处的温度大大小。应变计计数据零点为为混凝土浇筑筑前的初始值值，浇筑后现现场方便测试试读数时立即即进行振弦式式传感器的应应变与温度的的测定，记录录作为第一次次数据。图35、36的数据记录录了从浇筑后后第一天到第第16天内的应变变与温度。b梁应变变与温度分析析图37覆盖养护梁梁应变随龄期期的变化图38现场养护梁应变随随龄期的变化化应变计数据零点为为混凝土浇筑筑前的初始值值，浇筑后现现场方便测试试读数时立即即进行振弦式式传感器的应应变与温度的的测定，记录录作为第一次次数据。图337到图38的数据记录录了从浇筑后后第一天到第第16天内的应变变与温度的变变化。自浇筑后的第一天天内，混凝土土内的应变便便开始增加，这这是由于混凝凝土内部温度度升高所致，随后在12小时后开始下降，这时混凝土已经开始凝结硬化，并且收缩迅速，温度虽仍在升高，但混凝土收缩变形站主导地位，应变计表现出应变迅速下降。两天以后到第9天，这一段时间内应变值持续上升，这可能是由于应变计的埋置方向为水平方向，而梁由于在混凝土终凝后承受自重，加上混凝土的水化自收缩，沿梁高度方向的应变是在减小的，而在水平方向则出现了膨胀的趋势，这可能是导致梁混凝土应变计应变增加的原因。比较两种养护方式式同一深度的的应变变化，图图39～42可以看出距距梁底5cmm处，较梁中中心的应变差差异要大得多多，这说明了了养护方式不不同对梁中心心的应变差异异的影响已无无梁表面处的的应变差异显显著。图39距梁底5cm处应应变随龄期的的变化图40距梁底400cm应变随随龄期的变化化图41现场养护混混凝土温度随随龄期的变化化图42覆盖养护混混凝土温度随随龄期的变化化混凝土浇筑后第一一天内混凝土土温度不断上上升，第一天天过后温度达达到峰值，之之后开始下降降，并在第八八天开始温度度的变化与环环境温度相一一致。c板混凝土应变分析析图43板应变随龄龄期的变化图44板内应变计计上温度随龄龄期的变化从上述分析（如图图43、44）可以得出以以下结论a)混凝土浇筑后后第一天内混混凝土温度不不断上升，第第一天过后温温度达到峰值值，之后开始始下降，七天天前未去除麻麻袋，可以看看出覆盖养护护由于麻袋覆覆盖的保温作作用，覆盖养养护板的温度度略高些。并并在第八天开开始温度的变变化与环境温温度相一致。b)不同的养护方方式，由于麻麻袋覆盖养护护的保温保湿湿作用，相应应的应变降低低较小。混凝凝土浇筑后第第一天内混凝凝土温度不断断上升，应变变计受温度影影响，应变增增长显著，第第一天过后温温度达到峰值值，之后开始始下降，同时时混凝土收缩缩硬化，应变变计应变开始始下降，五天天后应变计应应变增大，这这可能是由于于环境温度上上升，应变又又开始有所上上升，且可以以看出覆盖养养护由于麻袋袋养护的保温温作用，麻袋袋养护的应变变计的收缩在在麻袋去除前前始终小于现现场养护板。c)与柱和梁的应应变不同，板板得应变在第第七天开始逐逐渐下降，这这可能是由于于应变计在板板中埋置方向向为沿板长的的水平方向，板板在该方向应应变变化显著著，前期由于于受到周围梁梁的限制，收收缩受到限制制，反映在板板得中部位置置，也就是应应变计的埋置置位置时，应应变计有受拉拉的趋势，应应变是在增加加的。后期由于于混凝土的收收缩继续进行行，并且梁对对板的收缩限限制达到平衡衡稳定，应变变计应变开始始降低。②温湿度分析a柱温湿度分析柱温湿度传感器在在柱混凝土拆拆除侧模后埋埋入预先埋置置好的塑料套套管内，等传传感器的数据据稳定后立即即读取温湿度度值，作为温温湿度的起始始读数。图45现场养护护柱内部湿度度随龄期的变变化图46覆盖养护护柱内部湿度度随龄期的变变化b梁温湿度分析图47现场养护护梁内部湿度度随龄期的变变化图48覆盖养护护梁内部湿度度随龄期变化化可以看出距梁表面面处3cm处XL1的湿度降低低相对显著，梁梁中心XL4湿度变化最最小，说明距距表面越近，湿湿度受环境影影响越大。由图45看出覆盖盖养护下不同同深度湿度变变化差异不大大。两种养护护方式下的湿湿度变化不大大，都接近于于100%，c板温湿度分析板的温湿度传感器器在混凝土浇浇筑后初凝前前立即插入，并并读取传感器器的温湿度，作作为起始读数数。从图47和图448中可以看出出现场板湿度度在混凝土浇浇筑后的前九九天，变化都都不大，都维维持在近100%，而覆盖养养护的湿度变变化较大，这这应该是温湿湿度传感器的的密封性不好好使得其变化化较快。其中中现场养护板板在3cm处的温温湿度传感器器在第二天就就已损坏，无无法获得后期期的数据。分析覆盖养护板得得湿度变化规规律，如图449～50所示，可以以看出板中心心的湿度变化化最小，其次次是离板面33cm处的，变变化最大的是是距板底3ccm的温湿度度，这一方面面是由于板中中心保湿效果果好，另一方方面可能是FB3的密封性不不好，与外界界有气体交换换。图49现场养护护板内部湿度度随龄期变化化图50覆盖养护护板内部湿度度随龄期的变变化dC30试块温温湿度分析图51C30试块块内部湿度随随龄期的变化化图52标准养护CC30试块内部湿湿度的变化X1的湿度仪低于环境境湿度，这很很可能是由于于探头已坏造造成的，在第第十天探头以以彻底无湿度度。Ｘ1、Ｘ2、Ｆ3的湿度持续续维持在近100%说明其密封封性良好，反反映了试件浇浇筑后前16天内湿度变变化并不显著著，而Ｘ3和ＦＹ1的湿度变化化相对较大，其其密封性能可可能已出现问问题。eC45试块温温湿度分析图53C45试试块内部湿度度随龄期的变变化图54标准养护护C45试块湿度随随龄期的变化化Ｆ3的湿度变化显著，可可能是密封性性有问题，ＸＸ2的湿度在第第９天无法显显示。其它的的温湿度传感感器密封性较较好，湿度变变化不大，接接近100%，从第10天开始湿度度值开始下降降，但变化缓缓慢。标准养护条件下的的试块，从理理论上分析，湿湿度变化很慢慢，16天内湿度值值应接近100%，而实验的的结果是，湿湿度在逐渐下下降，但下降降的很快，估估计是密封性性不良的原因因。图55C45试块块深度3cmm处湿度随龄龄期的变化图56C45试块块深度5cmm处湿度随龄龄期的变化距试件表面3cmm处的湿度变变化都不大，其其中标准养护护的湿度变化化最平缓，这这也说明了标标准养护试块块的保湿效果果好。而覆盖盖养护的试块块湿度比标准准养护试块湿湿度略低，保保湿效果也很很好。同时还还可以看出7天后湿度有有下降趋势。通过以上分析可得得以下结论：：①密封性较好的温湿湿度传感器，所所测得湿度变变化不大，接接近100%，从第10天开始湿度度值开始下降降，但变化缓缓慢。②标准养护条件下的的试块，从理理论上分析，湿湿度变化很慢慢，16天内湿度值值应接近100%，而实验的的结果是，湿湿度在逐渐下下降，但下降降的很快，估估计是密封性性不良的原因因。③距试件表面3cmm处的湿度变变化都不大，其其中标准养护护的湿度变化化最平缓，这这也说明了标标准养护试块块的保湿效果果好。而覆盖盖养护的试块块湿度比标准准养护试块湿湿度略低，保保湿效果也很很好。同时还还可以看出7天后湿度有有下降趋势。但但是不难看出出环境湿度对对试件内部的的湿度影响并并不显著。④现场养护较覆盖养养护，温度波波动幅度较大大，这反映了了覆盖条件养养护的保温效效果较好，标标养下混凝土土温度并不随随深度变化出出现规律性变变化。⑤不同养护条件下同同一深度处的的温度现场养养护试块的变变化受环境影影响最大，覆覆盖养护较小小，这体现了了麻袋覆盖的的保温作用。标标准养护应在在恒温恒湿的的环境中，温温度比较稳定定f抗压强度与弹模分分析对C30的试块分别别测定了第3天与第7天的强度与与弹模，实验验结果如表99、10所示。表9C30混凝土土强度发展时间现养fcX(N/mmm2)覆养fcF(N//mm2)标养fcB(N/mmm2)3d15.9414.0413.9817d17.3419.8020.48表10C30混混凝土弹模发发展时间现养Ex(104N/mm22)覆养EF(104N/mm22)标养B(104NN/mm2)3d2.582.802.897d2.663.093.07图57C30强度度随龄期的变变化曲线图58C30弹模模随龄期的变变化曲线可以看出现场养护护条件养护试试