混凝土结构是目前建筑结构的最主要形式,模板工程在建造这些结构构件时有着不可替代的作用。在土建工程中,模板工程成本占到总成本近三分之一;模板坍塌造成的伤亡事故在建筑施工事故中也占很大份额。近年来,大跨度、高净空混凝土结构大量出现,模板及其支架的施工难度越来越大,成本及安全问题也受到越来越多的重视。 在国内所使用的模板支架中,由钢扣件和钢管组成的模板支架由于构造简单、通用性强、使用成本相对较低、安全性较好等原因得到广泛应用,但与此相关的混凝土模板支架坍塌事故也时有发生,这已成为困扰目前建筑业的一大难题。一般认为,造成模板支架坍塌事故的原因有两个方面:技术方面和管理方面。在技术方面主要表现为规范不完善;而在管理方面则主要是程序上的混乱和方法上的欠缺。虽然相关的施工质量验收规范对模板支架的验收有一些原则性的规定,但并不具体,现场操作不定性很大;钢管模板支架在国内已使用了很多年,但直到2001年国家才颁布与之相关的安全技术规范——《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》;在这本规范中模板支架还只是处于边沿地位,而且一些关键的规定还是照搬国外的。由于国内外模板支架在构造上的差异,很多研究者已指出这种照搬是不安全的。所有这些问题都急需解决。 本文以前人对扣件式钢管脚手架及模板支架的研究为基础,通过大量的计算分析、现场调研等完成了下列工作: 1、通过对模板支架及脚手架现有计算模型的分析研究,提出了用于扣件式钢管模板支架的计算模型——理想刚架模型立杆计算长度修正系数法。利用扣件式钢管脚手架整架试验资料,通过三维有限元模拟计算分析,确定了刚架模型立杆计算长度修正系数的数值;发现该系数确实独立于架体构造及约束条件。利用