早拆模留设支撑情况下结构内力重分布研究

朱国勤 刘凤翰

(1.江苏建兴建工集团，江苏盐城 224002; 2.南京交通职业技术学院，江苏 南京 211188)

1 概述

工程施工中采用早拆模技术，对于加快模板的周转，提高模板的利用效率从而节省成本具有显著意义。近些年来，对于早拆模技术的研究与应用受到重视，国外早拆模体系多采用的是金属支柱，安全、方便、施工速度快。国内早拆模板技术最早起源于20世纪80年代，90年代得到了较快发展，并在许多地区广泛采用。国内的早拆模板技术在柱头上采用了滑动式、螺杆及两者相结合的柱头。

受弯构件早拆模施工中，采用留设支撑，拆除其他模板的方式提高模板周转率以达到节省费用的目的。在留设支撑时，对结构会产生怎样的内力分布的改变，在早拆模混凝土低龄强度情况下，内力发生改变后结构承载力会产生影响，本文对早拆模留设支撑后内力的重新分布作相应的分析研究。

2 留设支撑后受弯构件内力重分布

以多跨连续梁(板)为例，早拆模系统拆模后留设支撑。为了简化研究，将梁(板)简化成两端嵌固，中间支撑点处铰支(如图1所示)。

图1 2点支撑时多跨连续梁计算简图

加设支撑后，梁的内力与原设计内力间发生了变化，梁长内力分布与内力大小均发生了改变。

如图2所示，梁原设计内力，由于拆模后支撑的设置，实际内力发生了重分布，在压区出现了拉力，原拉区出现了拉力，如图中阴影部分所示。加设支撑后，所产生的内力变化状况对梁的受力的影响有多大。我们继续以本例，仍假定全跨均布荷载，多跨连续梁，取中间跨，分别以1支撑、2支撑、3支撑以及4支撑进行对比分析。

图2 内力重分布示意图

1支撑情况下，产生的弯矩情况，与设计弯矩情况相比，两侧支座负弯矩减少，减少至原位最大值20%左右，跨中出支撑处上部出现负弯矩，负弯矩值约为支座负弯矩的20%，约1/4跨位置处，产生正弯矩，约为支座最大设计负弯矩的10%，约为跨中正弯矩的20%(见图3)。

图3 1支撑与无支撑情况内力变化比较

2支撑情况下，产生的弯矩情况，与设计弯矩情况相比，两侧支座负弯矩减少，减少至原位最大值10%左右，跨中出支撑处上部出现负弯矩，负弯矩值约为支座负弯矩的10%，约1/4跨位置处，产生正弯矩，约为支座最大设计负弯矩的5%，约为跨中正弯矩的10%(见图4)。

图4 2支撑与无支撑情况内力变化比较

3支撑情况，弯矩值幅值显著减小。比较3种支撑情况弯矩值可见，随着支撑数值增加，梁上下侧弯矩值迅速减小，从而拆模时间可以大为提前(见图5)。

图5 3支撑与无支撑情况内力变化比较

由以上情况可以看出，中间设支撑后，内力重分布情况主要表现为:

1)弯矩未发生变号(产生反向弯矩)的部分，均显著小于原位内力值;

2)支座与跨中均出现弯矩变号产生反向弯矩，数值随支撑数增加显著衰减。

未发生变号的位置，弯矩值显著减小，该位置截面不是需要研究的控制截面。发生弯矩变号的截面，由于变号位置处设计的受力筋目标不同，故该位置的承载力设计值与实际内力不符，是承载力研究的关键。

发生变号的位置，变号后的弯矩值与变号后的同号设计内力相比，情况如图6所示为正弯矩区产生最大负弯矩与设计最大负弯矩比值，如图7所示负弯矩区产生最大正弯矩与设计最大正弯矩比值。

图6 正弯矩区产生最大负弯矩与设计最大负弯矩比值

图7 负弯矩区产生最大正弯矩与设计最大正弯矩比值

3 结语

早拆模施工留设支撑并拆除其他模板时，结构内力会发生重新分布，本文分析了内力弯矩的情况，内力弯矩数值上均显著小于原设计弯矩，但部分位置产生了反向弯矩，受力状况发生显著改变。经过分析，在发生反向弯矩位置，支座附近产生反向正弯矩位置承载力问题不产生主导影响。

［1］GB 50010-2010，混凝土结构设计规范［S］.

［2］GB 50204-2002，混凝土结构工程施工质量验收规范［S］.

［3］张晓亮.混合配筋混凝土梁抗弯性能研究［J］.结构工程师，2013，29(3)：133-138.

［4］李 侠，孙世东，崔荣强，等.多种模板主梁楼板早拆模板施工技术［J］.施工技术，2012，375(41)：105-107.

［5］刘凤翰.混凝土结构正截面设计α1和β1系数研究与应用［J］.四川建筑科学研究，2012，38(4)：55-57.