多层建筑结构设计要点论文提纲

论文题目：钢结构异形幕墙外用脚手架施工技术的研究与应用

摘要：随着高强度建筑材料的日益发展和成熟,异形幕墙以造型新颖,外形奇特,给人以强烈的视觉冲击感,使得近年来不断展露头角。而由于异形幕墙整个立面变化复杂,给幕墙施工工艺带来了极大的挑战,传统的吊篮施工法以及双排外架施工法已无法满足要求,因此对于异形幕墙外脚手架及其施工平台的应用研究非常必要。本文结合具体工程实例,采用分段搭设施工平台和多排落地脚手架的施工方式进行幕墙外装饰施工。针对工程中复杂的施工平台及多排超高落地外用架,文章详细地阐述了钢桁架异形幕墙施工平台及多排外用架的设计和施工技术,包括技术原理、工艺流程、设计要点、施工关键技术、测试方法等,解决了异形幕墙外用脚手架施工中超高、超限、多排、竖向施工荷载大、连墙件设置困难、施工活荷载多层叠加、受力杆件转换、基础处理、地下室顶板支撑加固等诸多技术问题。利用有限元计算软件Sap2000对施工平台和落地架结构进行分析计算,寻找荷载和变形最大的构件,作为主要施工结构设计的控制构件,同时将有限元分析结果与现场应用的简化计算结果及实验测试结果进行对比分析。合理的简化计算方便快捷、省时省力,误差在可接受范围内,有限元计算方式精度高,但费时费力,现场中可采用简化计算的方式对方案预判,有限元模拟的方式为方案提供基础数据。同时将吊篮荷载分别作用在次梁端部及次梁中间位置处,得到吊篮搭设位置对次梁的受力变形起着主导性的作用,对主横梁影响近似可以忽略,施工中吊篮承力支点位置应尽可能靠近平台主横梁。文章首次应用了3Ds Maxs模型技术对异形幕墙外脚手架的施工过程进行多视角施工模拟,优化施工工艺,为我国幕墙技术的突破性发展打下了坚实基础。通过对异形幕墙施工的关键技术—外用脚手架和施工平台的搭设技术进行研究,安全、稳定地实现了各类异形幕墙设计和施工理念,使得钢结构异形幕墙外用脚手架的设计及施工技术更加成熟、安全、可靠,促进传统工艺的更新换代,并为相关规范条款的更新和发展提供有义的参考作用。

关键词：异形幕墙;外用脚手架;施工平台;施工荷载;测试;施工模拟

学科专业：工程硕士（专业学位）

摘要

Abstract

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 幕墙施工技术发展状况

1.2.1 国内幕墙施工技术发展状况

1.2.2 国外幕墙施工技术发展状况

1.2.3 亟待解决的问题

1.2.4 发展趋势

1.3 研究目的和意义

第二章 工程背景及总体研究思路

2.1 工程背景

2.2 幕墙施工的重点和难点

2.3 研究思路

2.4 研究内容

2.5 主要应用软件简介

2.6 本章小结

第三章 平台的设计与施工

3.1 技术原理

3.2 工艺流程

3.3 平台设计要点

3.3.1 荷载计算单元

3.3.2 计算假定

3.3.3 荷载分析

3.3.4 主横梁承载力验算

3.3.5 主横梁根部焊缝强度验算

3.3.6 平台上双排外架立杆承载力

3.4 平台施工关键技术

3.4.1 平台主横梁根部焊缝检测

3.4.2 施工平台搭设

3.4.3 吊篮安装

3.4.4 施工平台上外架搭设

3.4.5 外架、吊篮、施工平台拆除

3.5 施工平台承载力测试

3.5.1 实验目的

3.5.2 实验准备

3.5.3 实验测量内容及测点布置

3.5.4 实验加载方案

3.5.5 实验结果与分析

3.6 本章小结

第四章 多排落地外用脚手架的设计与施工

4.1 技术原理

4.2 工艺流程

4.3 方案选择与验算

4.3.1 荷载计算单元

4.3.2 荷载分析

4.3.3 立杆承载力

4.3.4 立杆稳定性计算

4.3.5 连墙件承载力验算

4.3.6 立杆底座和地基承载力验算

4.3.7 地下室顶板安全承载力验算

4.4 多排落地外架施工关键技术

4.4.1 外架搭设区域及参数设置

4.4.2 连墙件设置

4.4.3 不同排数架体连接

4.4.4 剪刀撑设置

4.4.5 安全网设置

4.4.6 外架卸载

4.4.7 杆件转换

4.4.8 外架基础处理

4.4.9 地下室顶板加固

4.4.10 架体拆除

4.5 立杆变形监测

4.5.1 监测内容及测点布置

4.5.2 测试方案

4.5.3 测试结果与分析

4.6 本章小结

第五章 施工平台安全性能的有限元分析

5.1 计算模式三：门式钢架

5.1.1 模型建立

5.1.2 荷载施加

5.1.3 受力变形

5.1.4 结果分析

5.2 计算模式四：整体钢桁架(Sap2000)

5.2.1 模型建立

5.2.2 荷载施加

5.2.3 受力变形

5.2.4 结果分析

5.3 模式三与模式四结果对比

5.4 四种模式结果分析

5.5 吊篮搭设位置对施工平台影响分析

5.5.1 模型建立与荷载施加

5.5.2 受力变形

5.5.3 结果分析

5.6 本章小结

第六章 3DsMaxs在施工平台及脚手架施工中的应用

6.1 建模

6.1.1 模型特征分析与建模方法确定

6.1.2 建模步骤

6.1.3 模型建立

6.1.4 模型材质及灯光处理

6.2 施工模拟

6.2.1 方法选择

6.2.2 制作步骤

6.2.3 施工模拟制作过程

6.3 施工模拟效果

6.4 本章小结

第七章 结论与展望

7.1 结论

7.2 展望

7.3 结语

参考文献

致谢

作者简介及读研期间主要科研成果