摘要：为保证基础底板浇筑的整体性，采用一次性连续无缝浇筑施工技术，运用溜槽施工工艺和斜面分层浇筑法，合理的溜槽设计，支撑架的安全显得尤为重要，本文结合实际工程，运用MIDAS/gen有限元软件对溜槽的设计及其支架的设计进行验算分析，以保障施工安全。
关键词：连续无缝浇筑施工技术；溜槽；有限元；支架验算
1工程概况
某工程大体积底板混凝土采用一次性浇筑，具有体积大，施工工艺复杂等特点，同时对混凝土材料的要求较高，需要混凝土具备低热量、低收缩及抗裂性能好等多方面性能。为保证混凝土的浇筑质量，掺和适量粉煤灰混凝土以提高混凝土的性能，采用溜槽施工工艺和斜面分层浇筑法。
溜槽顾名思义通常指在地面上的从高处向低处运输混凝土的槽，内面光滑，混凝土能自动溜下。溜槽下端用脚手架做支撑，其单立杆3排脚手架，脚手架支设在上焊500mm长钢管的角钢支架上，脚手架的立杆横距1.5m，纵距1.5m，横杆步距1.5m，并根据实际搭设高度及荷载情况进行计算后确定。整个施工过程及工艺底部脚手架支撑的设计对整个溜槽的安全性能具有关键作用。
2算例分析
2.1有限元模型的建立
利用Rhionceros对溜槽、支撑架系统建立三维模型，并将三维计算模型导入MIDAS/Gen有限元计算软件，赋予截面属性，施加相应荷载工况进行理论分析和计算。
2.2 根据工程中的实际情况，构件材料及单元类型如下：
2.3荷载工况及边界条件
自重荷载由Midas/gen有限元软件自动生成，考虑到混凝土下落时会产生惯性力，对溜槽施加2倍的重力荷载沿溜槽向下的分力，即1.22KN/m。根据所提供资料、现场的实际情况，采用三种荷载工况进行组合，荷载组合如下表。
边界条件是有限元分析中的一个关键步骤，能有效的模拟实际施工状态，立柱顶底部有效的承担竖向荷载，故约束住竖直方向的自由度，即Z方向上的自由度；而缆风绳一端与脚手架支撑结构相连，另一部分锚固在地面，约束其地面一端xyz三个方向的自由度；溜槽两端约束z方向的自由度较符合实际情况。
2.4 计算结果
2.4.1工况一（1.35D + 1.4（0.7）L）
上图分别为工况一下位移云图和应力云图，从计算结果中可以得出：位移云图中最大挠度为1.58mm，发生在溜槽下端的横杆中，位移较小，为防止溜槽下端的横杆发生较大的变形，材料强度和刚度不足，影响结构安全，在该横杆下端两跨设置竖杆。同时，从MIDAS后处理设计模块中可以看出，钢柱的稳定性满足要求。
从应力云图中发现，最大应力发生在柱子处为108MPa，小于其屈服强度235 MPa，强度上满足要求，工况一中的钢材部分设计应力比最大为0.6。
2.4.2工况二（1.2D + 1.4L）
上图分别为工况一下位移云图和应力云图，从计算结果中可以得出：位移云图中最大挠度为1.96mm，发生在溜槽下端的横杆中，位移较小，为防止溜槽下端的横杆发生较大的变形，材料强度和刚度不足，影响结构安全，在该横杆下端两跨设置竖杆。同时，从MIDAS后处理设计模块中可以看出，钢柱的稳定性满足要求。
从应力云图中发现，最大应力发生在柱子处为146MPa，小于其屈服强度235 MPa，强度上满足要求，工况一中的钢材部分设计应力比最大为0.81。
2.4.3工况三（1.0D + 1.4L）
上图分别为工况一下位移云图和应力云图，从计算结果中可以得出：位移云图中最大挠度为1.878mm，发生在溜槽下端的横杆中，位移较小，为防止溜槽下端的横杆发生较大的变形，材料强度和刚度不足，影响结构安全，在该横杆下端两跨设置竖杆。同时，从MIDAS后处理设计模块中可以看出，钢柱的稳定性满足要求。
从应力云图中发现，最大应力发生在柱子处为143.1MPa，小于其屈服强度235 MPa，强度上满足要求，工况一中的钢材部分设计应力比最大为0.79
3结论
溜槽的运用大幅度的提高了筏板的浇筑效率，保证了浇筑的整体性和连续性，具有高效、便捷、操作简单等特点。通过对结构中部件及约束情况进行合理简化，建立起整体有限元模型，施加相应的荷载，分析考虑施工过程中的状态：建立3种工况对结构进行整体计算和分析。经上述分析从强度、刚度和稳定性等几方面的验算和受力分析，溜槽设计方案合理可行，为施工提供了安全依据，为其他工程提供了参考依据。
论文作者:黄春华
论文发表刊物:《基层建设》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/10
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