考慮人為過失影響的高大模板支架優(yōu)化研究.pdf

1、隨著我國建筑行業(yè)的高速發(fā)展，高大模板支架體系的應用越來越普遍，同時模板支架的倒塌事故也日益頻發(fā)。綜合考慮模板支架的經(jīng)濟性和可靠性，采用結構優(yōu)化設計方法，探究雙贏的結構形式，是值得研究的問題。本文主要的研究內(nèi)容和成果如下:
　　(1)以搭設形式最為常見的四種支架為研究對象，在對大量的數(shù)值模擬結果分析的基礎上，提出了求解模板支架極限承載力的一種三維簡化計算單元，并給出了簡化計算單元和整體模型之間極限承載力的關系公式。
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2、基于MATLAB遺傳算法工具箱GATBX，以4步4跨的簡化計算單元為研究對象，以橫桿、立桿和剪刀撐桿件截面尺寸為優(yōu)化變量，以用鋼量最小為優(yōu)化目標，以達到原極限承載力為約束條件，用罰函數(shù)的形式給出適應度函數(shù)，并通過枚舉法找出最優(yōu)罰因子系數(shù)值和變異概率值，采用遺傳算法進行優(yōu)化分析，經(jīng)比較發(fā)現(xiàn)最優(yōu)解節(jié)省鋼量33.6％;根據(jù)優(yōu)化結果，給出了實際用鋼管截面尺寸的選擇方案。
　　(3)支架立桿受力偏心現(xiàn)象較為普遍，并且對承載力影響較大，本文對

3、支架立桿受力偏心距進行了現(xiàn)場實測，并給出了統(tǒng)計特性。
　　(4)基于ANSYS概率分析模塊，在無人為過失和有人為過失兩種情況下，分別對以規(guī)范規(guī)定鋼管尺寸搭設的支架和優(yōu)化設計的支架進行可靠性分析，發(fā)現(xiàn)在無人為過失情況下兩者都滿足可靠性要求，且富余較大，而在有人為過失情況下都不滿足，且相差較多，說明人為過失對支架的不利影響是相當嚴重且是不可忽視的。
　　(5)以同時發(fā)生“沒有設置水平剪刀撐”、“立桿的初彎曲超出規(guī)范要求”、“立桿