[发明专利]一种基于拉吊卸荷法脚手架的力学模型及其求解方法

说明书

本发明属于工程受力计算技术领域，提供一种基于拉吊卸荷法脚手架的力学模型及其求解方法，主要包括以脚手架的内立杆或外立杆为基础所形成的单立杆模型，所述单立杆模型包括呈直线形顺次排布设置的：k₁、G₁、k₂、G₂、k₃、G₃…k_n、G_n、k_n+1，而k₁与G₁之间…k_n与G_n之间则对应连接设置有k_s1、k_s2…k_sn；k₁为所述脚手架在基础节段处的竖向刚度；k_s2…k_sn为对应脚手架相应节段处卸荷钢丝绳的竖向刚度；G₁…G_n分别为第1段…第n段立杆处的等效集中竖向荷载；k₂、…k_n+1分别为第1段…第n段立杆处的等效弹簧。本发明可以有效提高拉吊卸荷法下脚手架的受力计算准确度以及计算的便捷性。

技术领域

本发明属于工程受力计算技术领域，具体涉及一种基于拉吊卸荷法脚手架的力学模型及其求解方法。

背景技术

建筑建造施工过程中，常在建筑外围搭设钢管脚手架，以达到为建筑外墙施工提供作业面、高处作业安全围蔽、工人上下通行、工具运输等目的。随着经济技术的发展，建筑越来越高，脚手架搭设得也越来越高，而脚手架底部钢管受到的轴力很大，导致很多情况下脚手架的底部钢管在稳定性验算时无法满足要求。现有技术上，为了减小脚手架底部钢管所受的轴力，常采用分段搭设法、增加钢管截面法和钢丝绳拉吊卸荷法，而钢丝绳拉吊卸荷法相比于前两种方法具有经济、高效的优点，在实际工程中得到大量的应用。

目前，计算钢丝绳拉吊卸荷受力常采用卸荷经验系数法，如假设钢丝绳承担对应脚手架段80％(卸荷系数)的荷载，其余20％荷载往下传递。而有关技术人员经过大量有限元计算研究表明，卸荷系数受影响因素很多，且离散性及误差较大，很难凭经验直接取值，常导致计算结果不准确而使得脚手架的实际施建及使用存在安全隐患。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明的目的是提供一种基于拉吊卸荷法脚手架的力学模型及其求解方法，以有效提高拉吊卸荷法下脚手架的受力计算准确度以及计算的便捷性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于拉吊卸荷法脚手架的力学模型，包括以脚手架的内立杆或外立杆为基础所形成的单立杆模型，所述单立杆模型包括自下而上呈直线形顺次排布设置的：

k₁、G₁、k₂、G₂、k₃、G₃……k_n、G_n、k_n+1，而k₁与G₁之间、k₂与G₂之间……k_n与G_n之间则对应连接设置有k_s1、k_s2……k_sn；其中，

k₁为所述脚手架在基础节段处的竖向刚度；

k_s2、k_s3……k_sn为对应脚手架相应节段处卸荷钢丝绳的竖向刚度；

G₁、G₂……G_n分别为第1段、第2段...第n段立杆处的等效集中竖向荷载；