附着式升降脚手架是一种目前广泛应用的高层和超高层建筑施工辅助平台,其相比传统落地脚手架,具有施工成本低、材料周转率高、安全可靠等显著优点。但较于其庞大的市场规模,相应的科学研究工作严重滞后,附着式升降脚手架的受力和稳定特性、特殊工况下的工作性能以及防坠系统的可靠性等方面鲜有相关研究,基于上述问题,本文主要采用数值模拟研究方法,依托某异形超高层建筑实际工程所用附着式升降脚手架,进行了架体静力和稳定验算、倾斜爬架的工作性能和架体突坠制动极端工况模拟等相关研究,主要得出以下结论:(1)本文依托工程所用爬架在常见工况和规定荷载组合作用下相关力学指标均处于正常范围内,说明该型爬架可满足实际施工需要。各工况和荷载组合作用下爬架应力最大值出现位置类似,脚手板应力最大值均出现于导轨桁架相连处,架体应力最大值均位于导轨三角桁架与导轨横杆相连处,在结构设计时可对上述部位进行增大截面尺寸、提高材料强度等相关补强措施,确保爬架安全可靠工作。(2)爬架提升工况下架体位移和应力较正常工作工况均较大,高空风荷载对爬架位移具有显著不利影响,爬架设计时可将提升工况下考虑高空风荷载作用作为最不利工作环境进行架体材料选型和结构设计。考虑爬架倾斜工况,一定倾角的爬架可有效缓解各工况下的变形和受力状态,但过大倾角会造成架体变形和应力过大,甚至超过材料屈曲强度,综合考量爬架结构受力和位移变化,本文的研究结论建议应控制爬架内倾角和外倾角在3°以内。(3)爬架稳定性分析结果表明特征值屈曲分析得出的整体稳定性系数偏不保守,且其对架体几何缺陷无明显响应,不适合用于实际工程计算分析,本文进行了考虑爬架非线性行为和初始缺陷的非线性稳定分析。其分析结果更为保守且能体现架体初始缺陷的不利影响,为爬架稳定性验算提供了新的方法。爬架小角度内倾能增强其抗失稳性能,若倾角超过一定角度,无论何种倾斜方式均会对爬架整体稳定性造成显著不利影响。(4)爬架突坠制动过程实质为撞击-回弹-撞击循环的能量耗散过程,被撞部位主要通过变形将突坠初动能转化为系统势能,初动能接近于0时,则制动过程完成。爬架制动距离和质量越大,爬架初动能越大,则防撞横杆的变形值越大。本文基于简化后的撞击力时程曲线,推导出撞击过程仅关于撞击力平台值和撞击总持时的冲量函数表达式,可为爬架防坠系统设计提供一定参考。为保证架体安全有效制动,防坠系统需保证4个及以上防坠装置发挥作用,同时在爬架提升时将卸荷支顶器搭靠在横杆上起到防坠保险作用。不同突坠制动撞击点对制动效果有显著影响,带三角支撑桁架的防撞横杆可实现架体安全制动,其余位置制动均会引起横杆断裂失效,对此本文建议对爬架防坠系统进行结构优化,增加与防坠横杆相连的三角支撑析架。