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广州PZB1401项目拟建成一座超五星级酒店,为了凸显新颖独特的建筑效果,采用了大跨度、大层高的空间结构,并且结构随楼层内收外挑、扭转有致,气势磅礴又尽显婉约,复杂的建筑外形对结构施工脚手架搭设提出了较高的要求,在利用扣件式钢管脚手架作为外防护架或者是高大外倾斜柱的模板支撑架时,出现了利用规范计算方法或现有常用模块化计算软件难以完成方案设计的地方,这成为本工程脚手架方案设计的难点。本文通过对扣件式钢管脚手架在该项目的具体应用进行分析,以扣件式钢管脚手架为研究对象,采用有限元分析软件(Midas Gen)重点对如下几方面的问题进行研究和应用,取得了较好的效果:(1)为解决双排外防护架在连墙件竖向间距超过规范允许值的工况下的可搭设高度及承载能力计算问题,建立直角扣件半刚连接的双排脚手架三维整体计算模型,采用虚拟水平力模拟脚手架初始缺陷,计算非线性屈曲承载能力,指出缺陷杆件屈服破坏的判断标准,试验结果和规范计算均验证计算模型和方法合理;(2)在利用满堂脚手架抗侧移能力作为高大外倾斜柱的模板支撑的方案设计时,建立直角扣件半刚连接的满堂脚手架三维整体计算模型,对在水平力作用下的侧移进行计算和分析,试验结果验证计算模型是合理的;利用计算模型对脚手架构造措施对满堂脚手架水平承载能力的影响进行量化分析,提出优化的支撑设计方案;(3)介绍了扣件式钢管脚手架搭设高空悬挑工作平台的设计和应用,利用有限元软件建立计算模型,保证了计算结果的相对准确,方案经济合理。本文完善了脚手架杆件非线性分析时的缺陷模拟方法、简化了杆件破坏判断标准,利用有限元软件模拟计算了考虑整体稳定因素的脚手架单杆计算长度系数、提出了利用斜向杆件提高满堂脚手架抗侧移承载能力的设计方法,这些方法及创新的实际应用,解决了扣件式钢管脚手架应用于复杂结构施工时遇到的几个难题,得出了一系列有益的结论,拓展了脚手架规范的应用,可作为后续研究和应用的参考。