1绪论
1.1研究的背景和意义
混凝土绕筑期是模板支架最为危险的时期，文献[9]通过研究混凝土饶筑期内绕筑、振揭和泉送混凝土以及放置布料设备所产生的荷载动力效应得出绕筑和振揭产生的水平荷载很小，泵送混凝土时泵管对支架的击效应十分明显，放置布料设备产生的冲击效应较为明显。建筑施工期间活荷-同正常使用期间活荷载有所不同，正常使用期间活荷载按在楼面作用的时间长短不同分持久性活荷载和临时性活荷载，而目前我国对建筑施工期间活荷载的种类划分还没有一个相对具体的标准。目前国内外对结构使用期荷载的调查研究已经比较成熟，而施工期荷载的调查研究由于施工方法多样且受到场地条件及使用的绕筑设备和具体施工操作等条件的影响还没有足够的施工期荷载统计资料以确定施工期荷载的概率模型。在对施工期结构可靠性分析仅有的几篇文献中施工期活荷载统计参数的取值差别较大。
1.2国内外事故列举及分析
我国模板支架将塌事故也屡见不鲜如图1-3，下面是比较典型的几个例子：2000年10月25日，南京电视台演播中心施工过程中，因模板支撑系统失稳，大演播厅舞台屋盖妈塌，造成6人死亡，11人重伤，24人轻伤。2002年7月，浙江大学新校区“学生活动中心”坡屋顶绕筑施工过程中，模板支架倒塌，24人被压在下面。2005年9月5日晚10时，由中国第二十二冶金建设公司施工的西单西西工程4号地项目，在进行高大厅堂顶盖模板支架预应力混凝土空心板现场绕筑施工时，模板支撑体系姆塌，造成8人死亡、21人受伤。事故发生后，专家们对事故发生原因进行了鉴定，专家组报告结论为：工地为了在模板上绕筑混凝土搭建了模板支架，但由于计算错误，潘筑混凝土后造成模板支架承载力不够而导致坊塌。2007年9月6日14时10分，河南省郑州市富田太阳城二期家居广场中心工程，在施工过程中釆光井模板支撑系统突然缚塌，造成7人死亡、17人受伤。事后相关部门经过调查后发现存在的主要问题：一是施工人员未严格按照施工方案和标准规范搭设模板支撑系统，二是监理单位现场监管不力，未及时制止施工人员违规作业行为；三是施工单位在绕揭混凝土过程中施工工序错误，造成局部受力集中，超过模板支撑系统承载能力。2008年4月1日，深圳龙岗区横岗街道荷琐路口的地铁3号线荷拗段工地进行桥墩饶筑混凝土施工时，模板突然发生坊塌，混凝土倾湾而下，5人被埋，最终3人死亡，2人受伤。据调查，事故原因为施工人员违规操作所致。2008年5月，蛙博市大学城龙湖体育馆工程因模板支撑失稳造成坊塌3人死亡，4人受伤。2008年10月29日，山东省东营市恒宇橡胶有限公司全钢密炼工业厂房扩建工程发生一起模板支撑系统坊塌事故，造成4人死亡，13人受伤。据了解，施工单位未委托监理单位实施现场监理。2009年6月4日晚，青海省西宁市海湖新区青海大剧院工程在饶筑混凝土过程中发生高支模板跨塌事故，9名操作人员随跨塌的模板一同滑落。据调查，这是一起因技术因素引发的事故。2010年5月25日，和田市一在建的高层商住楼25日晚间发生坊塌事故，造成正在施工的10余名建筑工人被埋，其中1人死亡，1人重伤。2011年1月19日22时30分许，由龙建路桥第五工程有限公司承建的哈尔滨市宣化街高架桥一在建桥墩支撑模板发生坊塌，3人受伤。事故原因是模板支撑失稳。
2理论基础
2.1荷载的类别及概率模型
2.1.1荷载分类
为了结构可靠性评估的目的，仅了解荷载本身的统计特性是不够的，主要还在于确定有荷载引起在结构中的荷载效应，后者是通过力学分析根据已知的荷载和结构简图确定。为此，当然也可以在荷载调查工作中，按不同要求的荷载效应，将实际荷载通过力学分析，换算为等效均布荷载后再予统计。但是，这样做会使荷载的统计工作陷于十分繁冗而不可取。实际上，可通过适当的假定，从理论上根据荷载的统计特性导出荷载效应LE和等效均布荷载EUDL的统计特性。对规定的结构效应，例如梁的跨中弯矩，支座剪力或柱底轴压力等，都可以通过楼面上的实际荷载W (X, y)和该荷载效应在影响面积A上的影响面I (X，y)建立公式。影响面积A是指对该规定的结构效应而涉及的负荷面积或从属面积，图2-1的阴影面积分别是计算梁和柱内力的影响面积。计算板内力的影响面积就是该板的面积[34]。一般结构力学中只论述了二维平面结构在移动荷载作用下结构上某一量值(支座反力、轴力、剪力、弯矩等）与动荷载位置之间的函数关系曲线，即影响线的概念。而影响面是结构力学中的影响线发展而来，它是影响线在三维空间内的拓展运用，影响面的定义是：当一个作用力方向不变的单位力沿着一个3维结构（空间结构）移动式，结构中某一位置的某一量值（如支座反力、弯矩、轴力、剪力等）随荷载作用位置改变，表示变化规律的函数图形称为该量值的影响面[18]。绘制影响面有两种基本方法。一种是静力法，即按一般解空间结构的方法。基本方程的形式与承受静荷载时相同，所不同的是自由项已经不再是常数，因为荷载的作用位置在连续地改变，那个不同的某一确定位置有一组解。将各不同位置的解作为曲面坐标的值即可绘出该未知量的影响面。空间结构多为超静定结构，它的解算可以用力法或位移法，对于多次超静定结构，每解算一次单位力作用下的内力值，只能得出该量值影响面上一个点的坐标值。这就要求我们使用计算机来完成影响面的绘制，因而求多次超静定结构的影响面时计算机将发挥不可或缺的作用。第二种方法是机动法[19]，用机动法作影响线的依据是虚位移原理，即一个体系在力系作用下处于平衡的必要和充分的条件是：在任何微小的虚位移中，力系所作的虚功总和为零。因此影响线(面）的概念只适应线弹性结构，这种方法将求超静定结构某量值的影响面问题转化为寻求基本结构在固定单位荷载作用下的位移图问题。超静定结构去掉一个多余联系（此联系就是对应于要求的某量值的联系)，代之以单位力（此力为广义力，可以是集中荷载、弯矩剪力等）。在此单位作用力下的空间结构位移图就是对应的影响面。
3施工现场人员体重与设备荷载统计.......... 23
3.1施工现场人员体重统计分析......... 23
3.1.1人员体重测量数据......... 23
3.1.2体重数据拟合与检验......... 23
3.1.3 结论......... 33
3.2施工设备荷载统计分析 .........33
3.3基于影响面的施工人员和小型设备......... 36
3.4本章小结......... 39
4混凝土荷载......... 41
4.1混凝土绕筑方法......... 41
4.2混凝土荷载测量方法及计算流程图......... 42
4.3混凝土浇筑厚度的统计与分析......... 44
4.4统计结果分析......... 52
4.5本章小结 .........54
5等效施工荷载标准值的取值......... 55
5.1等效施工活荷载标准值的取值......... 55
5.2混凝土荷载标准值的取值 .........57
5.3大型设备荷载标准值的取值......... 57
5.4本章小结 .........57
结论
本文列举了近年来国内外在混凝土绕筑期间发生的重大模板将塌事故，并简单分析了事故的原因，多是由于模板支撑系统可靠度比较低。本文从荷载方面进行深入研究，对30余个工地混凝土绕筑期间的模板面活荷载调查，收集了大量的活荷载数据。
(1)对施工活荷载数据做了比较详细的统计分析，分别利用正态分布、对数正态分布、极值I型分布来模拟施工期的活荷载，计算统计参数，得出最优的概率模型，并对活荷载模型的概率模型用检验法进行检验，最后得出人员荷载服从均值为68.4标准差为10.4的正态分布，小型设备荷载主要考虑振捣棒，荷载标准值取值为0.3kN。在考虑影响面的基础上得出荷载的最不利分布区域，并利用等效影响面高度求出等效施工活荷标准值的取值，最后建议施工活荷载的标准值取1.7kN/m。
(2)在混凝土荷载统计分析方面主要统计设计厚度分别为120mm、150mm.200mm. 300mm厚的饶筑板的实际绕筑厚度，并分别采用分别用cos曲面和二维正态分布曲面拟合饶筑图形曲面求最优分布，并用最优分布分布求出每个测量单元的等效厚度，最后求得等效厚度与设计厚度的比值/的95%旳分位值视为混凝土荷载的标准值1.26。
(3)大型设备荷载根据统计结果得出其对目标立杆的标准荷载值为布料杆及其配重总重量的1/4。
参考文献
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