【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于混凝土施工，具體而言，涉及一種弧形混凝土結構施工用框架及施工方法。
技術介紹
1、混凝土結構在現代建筑和基礎設施中扮演著至關重要的角色。從高層建筑到橋梁、隧道,再到水利工程,混凝土結構的應用無處不在。然而,弧形混凝土結構的施工一直是工程界面臨的一個重大挑戰。傳統的直線型模板和支撐系統難以適應弧形結構的復雜幾何形狀,導致施工效率低下、成本增加,且難以保證結構的精確度和質量。
2、現有技術中,弧形混凝土結構的施工主要依賴于以下幾種方法:
3、1.定制木模板:這種方法需要根據每個項目的具體弧度定制木模板。雖然可以實現較高的精度,但成本高昂,且模板難以重復使用,不符合可持續發展理念。
4、2.金屬模板系統:相比木模板,金屬模板具有更好的耐用性和重復使用性。然而,其靈活性有限,難以適應不同弧度的需求,且重量較大,增加了施工難度。
5、3.充氣模板:這種創新方法使用充氣結構作為模板。雖然靈活性較高,但存在結構穩定性不足、表面質量控制困難等問題。
6、4.3d打印技術:近年來,3d打印技術在混凝土施工領域取得了一定進展。但是,大規模應用仍面臨設備成本高、材料限制等挑戰。
7、這些現有技術在實際應用中暴露出諸多問題:
8、首先,精度控制困難。弧形結構要求高精度,但現有技術難以在復雜曲面上實現精確定位和支撐。
9、其次,施工效率低下。傳統方法往往需要大量人工調整和定制工作,延長了施工周期,增加了勞動強度。
10、再者,適應性不
11、最后,結構穩定性存在隱患。在混凝土澆筑和凝固過程中,支撐結構的微小變形都可能導致最終成品的質量問題。
12、面對這些挑戰,亟需一種創新的弧形混凝土結構施工框架,既能適應不同弧度需求,又能確保高精度和結構穩定性。本專利技術正是針對這一技術難題提出的解決方案。
技術實現思路
1、有鑒于此，本專利技術提供一種弧形混凝土結構施工用框架及施工方法，能夠解決現有技術存在的難以實現能適應不同弧度需求,又能確保高精度和結構穩定性的技術問題。
2、本專利技術是這樣實現的：
3、本專利技術的第一方面提供一種弧形混凝土結構施工用框架，其中，包括支撐架與固定板，所述支撐架包括上下平行設置的上支架與下支架，所述上支架和下支架采用相同結構，包括兩根弧形等長的支撐桿，以及連接兩根所示支撐桿的兩根橫桿，兩根支撐桿與兩根橫桿形成一個部分圓環形，所述上支架和下支架之間，通過多根豎桿連接，每根豎桿的兩端分別固定在上支架和下支架對應的支撐桿上；所述上支架和下支架形成的部分圓環形內，還設置有加強支撐結構，所述加強支撐結構為多根連接兩個橫桿的波浪形連接桿；所述固定板為分體結構，包括多個板塊，板塊之間設置有拼合機構，多個板塊通過拼合機構活動連接為一個整體，所述固定板通過螺栓與所述支撐架固定。
4、所述部分圓環形是一個弧形結構，是完整圓環的一部分，具體來說：
5、形狀：上支架呈現出一個弧形，從一端到另一端逐漸彎曲，形成一個平滑的曲線；
6、組成：它由兩根弧形等長的支撐桿構成，這兩根支撐桿沿著圓弧的軌跡延伸；
7、連接：兩根弧形支撐桿通過兩根橫桿連接，形成一個穩定的框架結構；
8、尺寸：上支架的大小主要由其弧長決定，這決定了圓弧的長度；
9、高度：上支架的高度由其側邊長定義，這是從弧的一端到另一端的直線距離；
10、彎曲程度：彎曲的程度由圓心角決定，較小的圓心角會形成一個較平緩的弧，而較大的圓心角則會形成一個更彎曲的弧；
11、開口：由于是部分圓環，所以結構有一個開口，這個開口的大小取決于圓心角；
12、對稱性：這個部分圓環形通常是對稱的，以其中心線為軸。
13、其中，所述拼合機構為活頁。
14、進一步的，所述波浪形連接桿采用t型鋼制成。
15、進一步的，所述支撐架、支撐桿、橫桿、豎桿均采用l型鋼制成。
16、優選的，每隔兩個橫桿長度，設置一根波浪形連接桿。
17、進一步的，所述波浪形連接桿通過形狀方程限定形狀，所述波浪形連接桿的垂直投影形狀為所述形狀方程限定的形狀，所述形狀方程具體表示為：
18、
19、其中：x為波浪形連接桿的水平位置坐標，0≤x≤l；y(x)為波浪形連接桿在位置x的垂直偏移量；l為波浪形連接桿的總長度，由上下支架的弧長決定：lu為上支架的弧長；ll為下支架的弧長；hu為上支架的側邊長；hl為下支架的側邊長；nv為豎桿的數量；lv為豎桿的長度，lv＝hu-hl；wc為混凝土預設重量；∈為混凝土凝固前后的整體型變率。
20、其中，所述形狀方程的計算步驟，具體包括：
21、步驟1、確定物理參數：lu，ll，hu，hl，nv，wc，e，g，σmax，δmax，κmax，tavg；
22、步驟2、計算派生參數：lv＝hu-hl；
23、步驟3、計算其他參數：a，b，c，d，e，f，g，h，i，j，κ，λ，μ，σ，η，φ；
24、步驟4、對于給定的位置x，計算ω(x)，k(x)，fsupport(x)；
25、步驟5、將所有計算得到的值代入所述形狀方程，得到波浪形連接桿在該位置的垂直偏移量y(x)；
26、步驟6、重復步驟4-5，得到整個波浪形連接桿的形狀。
27、本專利技術的第二方面提供一種弧形混凝土結構施工用框架的施工方法，其中，包括以下步驟：
28、s10、準備工作：詳細研究設計圖紙，確定支撐架、固定板、波浪形連接桿的尺寸和參數；準備所需材料，包括支撐架構件、固定板、螺栓、波浪形連接桿；檢查施工場地，確保地面平整穩固，必要時進行地面處理；
29、s20、組裝支撐架：按設計尺寸分別組裝上支架和下支架，將兩根弧形支撐桿用橫桿精確連接，形成部分圓環形；安裝多根豎桿，將上下支架牢固連接，使用水平儀和垂直儀檢查支撐架的水平度和垂直度，確保整體結構穩定；
30、s30、安裝波浪形連接桿：根據計算的復雜形狀方程，精確制作波浪形連接桿；仔細將波浪形連接桿安裝在上下支架之間的預定位置，形成加強支撐結構，檢查每個連接點，確保波浪形連接桿與支撐架連接牢固，無松動現象；
31、s40、固定板安裝：將分體結構的固定板各板塊通過活頁拼合機構精確連接，確保拼接平整無縫隙；用螺栓將固定板整體均勻固定到支撐架上，注意力度均勻；使用水平儀檢查固定板的平整度，確保整體穩定性；
32、s50、混凝土澆筑準備：在固定板表面均勻涂抹脫模劑，確保覆蓋完全；按設計要求安裝鋼筋網和其他必要的內部結構，確保位置精確；仔細檢查并確保所有組件的位置正確，無偏差；
33、s60、混凝土澆筑：按設計配比準備混凝土，確保質量符本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種弧形混凝土結構施工用框架，其特征在于，包括支撐架與固定板，所述支撐架包括上下平行設置的上支架與下支架，所述上支架和下支架采用相同結構，包括兩根弧形等長的支撐桿，以及連接兩根所示支撐桿的兩根橫桿，兩根支撐桿與兩根橫桿形成一個部分圓環形，所述上支架和下支架之間，通過多根豎桿連接，每根豎桿的兩端分別固定在上支架和下支架對應的支撐桿上；所述上支架和下支架形成的部分圓環形內，還設置有加強支撐結構，所述加強支撐結構為多根連接兩個橫桿的波浪形連接桿；所述固定板為分體結構，包括多個板塊，板塊之間設置有拼合機構，多個板塊通過拼合機構活動連接為一個整體，所述固定板通過螺栓與所述支撐架固定。
2.根據權利要求1所述的一種弧形混凝土結構施工用框架，其特征在于，所述拼合機構為活頁。
3.根據權利要求2所述的一種弧形混凝土結構施工用框架，其特征在于，所述波浪形連接桿采用T型鋼制成。
4.根據權利要求3所述的一種弧形混凝土結構施工用框架，其特征在于，所述支撐架、支撐桿、橫桿、豎桿均采用L型鋼制成。
5.根據權利要求4所述的一種弧形混凝土結構施工用框架，其
6.根據權利要求5所述的一種弧形混凝土結構施工用框架，其特征在于，所述形狀方程的計算步驟，具體包括：
7.根據權利要求6所述的一種弧形混凝土結構施工用框架，其特征在于，每隔兩個橫桿長度，設置一根波浪形連接桿。
8.一種弧形混凝土結構施工用框架的施工方法，其特征在于，包括以下步驟：
...【技術特征摘要】
1.一種弧形混凝土結構施工用框架，其特征在于，包括支撐架與固定板，所述支撐架包括上下平行設置的上支架與下支架，所述上支架和下支架采用相同結構，包括兩根弧形等長的支撐桿，以及連接兩根所示支撐桿的兩根橫桿，兩根支撐桿與兩根橫桿形成一個部分圓環形，所述上支架和下支架之間，通過多根豎桿連接，每根豎桿的兩端分別固定在上支架和下支架對應的支撐桿上；所述上支架和下支架形成的部分圓環形內，還設置有加強支撐結構，所述加強支撐結構為多根連接兩個橫桿的波浪形連接桿；所述固定板為分體結構，包括多個板塊，板塊之間設置有拼合機構，多個板塊通過拼合機構活動連接為一個整體，所述固定板通過螺栓與所述支撐架固定。
2.根據權利要求1所述的一種弧形混凝土結構施工用框架，其特征在于，所述拼合機構為活頁。
3.根據權利要求2所述...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李洋洋，時東廈，王錚，
申請(專利權)人：中建八局發展建設有限公司，
類型：發明
國別省市：
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