本發(fā)明涉及一種液壓爬模外爬架附著節(jié)點(diǎn)安全系數(shù)的計(jì)算方法及系統(tǒng)

背景技術(shù)：

液壓爬模模架裝備在的超高層核心筒施工中應(yīng)用廣泛。液壓爬模模架裝備主要由外爬架和內(nèi)筒架兩大部分構(gòu)成，這兩部分架體在施工過(guò)程能否安全工作是實(shí)際工程中重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。

就液壓爬模的外爬架而言，正常工作條件下架體依次通過(guò)掛鉤、爬升靴、附墻支座、錨栓等節(jié)點(diǎn)附著在結(jié)構(gòu)上。因而，這些附著節(jié)點(diǎn)自身的安全性是保證液壓爬模外爬架正常工作的關(guān)鍵。

實(shí)際工程中通常采用有限元分析技術(shù)來(lái)保障附著節(jié)點(diǎn)的使用安全，采用的做法是：

(1)由于同一工程中外爬架數(shù)量眾多，僅取典型的外爬架進(jìn)行整體受力分析，求解其附著節(jié)點(diǎn)的水平反力和豎向反力；

(2)建立附著節(jié)點(diǎn)(掛鉤、爬升靴、附墻支座、錨栓)的實(shí)體有限元模型，將真實(shí)的邊界條件和已求得典型外爬架的水平反力和豎向反力施加在有限元模型上，進(jìn)行有限元分析；

(3)根據(jù)有限元分析的結(jié)果對(duì)各附著節(jié)點(diǎn)進(jìn)行強(qiáng)度和剛度校核。

常規(guī)做法中典型外爬架的選擇(例如水平寬度最大的外爬架)帶有很強(qiáng)的經(jīng)驗(yàn)性，導(dǎo)致整體受力分析得到的附著節(jié)點(diǎn)反力并不能包絡(luò)項(xiàng)目的最不利情況，從而無(wú)法對(duì)項(xiàng)目中所有外爬架附著節(jié)點(diǎn)的安全度做到精確掌控，造成安全隱患。而對(duì)所有外爬架逐一建模并進(jìn)行整體受力分析又會(huì)增加大量工作，也會(huì)大大增加計(jì)算分析的工作量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種液壓爬模外爬架附著節(jié)點(diǎn)安全系數(shù)的計(jì)算方法及系統(tǒng)，不需要對(duì)超高層項(xiàng)目中所有外爬架進(jìn)行有限元分析來(lái)求解附著節(jié)點(diǎn)反力，能夠快速準(zhǔn)確地計(jì)算得到所有外爬架附著節(jié)點(diǎn)的安全系數(shù)。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種液壓爬模外爬架附著節(jié)點(diǎn)安全系數(shù)的計(jì)算方法，包括：

建立外爬架的各附著節(jié)點(diǎn)的實(shí)體有限元模型，擬合各附著節(jié)點(diǎn)的最大應(yīng)力與其承受的反力間的關(guān)系；

利用解析公式計(jì)算外爬架的附著節(jié)點(diǎn)的反力；

根據(jù)擬合后的各附著節(jié)點(diǎn)的最大應(yīng)力與其承受的反力間的關(guān)系，計(jì)算外爬架上各附著節(jié)點(diǎn)的最大應(yīng)力；

根據(jù)計(jì)算得到的外爬架上各附著節(jié)點(diǎn)的最大應(yīng)力，計(jì)算外爬架上各附著節(jié)點(diǎn)的安全系數(shù)。

進(jìn)一步的，在上述方法中，建立外爬架的各附著節(jié)點(diǎn)的實(shí)體有限元模型，擬合各附著節(jié)點(diǎn)的最大應(yīng)力與其承受的反力間的關(guān)系，包括：

分別建立掛鉤、爬升靴、附墻支座、錨栓的實(shí)體有限元模型，按工程實(shí)際情況施加邊界條件，輸入不同的豎向反力和水平反力對(duì)擬合得到最大應(yīng)力與附著節(jié)點(diǎn)的水平反力和豎向反力間的關(guān)系

σ_1max＝c₁+k_x1F_x+k_z1F_z、σ_2max＝c₂+k_x2F_x+k_z2F_z、σ_3max＝c₃+k_x3F_x+k_z3F_z及σ_4max＝c₄+k_x4F_x+k_z4F_z，

式中，σ_1max、σ_2max、σ_3max和σ_4max分別為掛鉤、爬升靴、附墻支座、錨栓的最大應(yīng)力，F(xiàn)_x和F_z表示外爬架的水平反力和豎向反力，(c_i,k_xi,k_zi)(i＝1,2,3,4)分別為掛鉤、爬升靴、附墻支座、錨栓的擬合系數(shù)。

進(jìn)一步的，在上述方法中，利用解析公式計(jì)算外爬架的附著節(jié)點(diǎn)的反力，包括：

從水平向、豎向以及轉(zhuǎn)動(dòng)方向建立外爬架的平衡方程，得到外爬架的總的水平反力TF_x和豎向反力TF_z，

即和TF_z＝G+L，

式中，W₁和W₂分別為外爬架的外側(cè)風(fēng)荷載和內(nèi)側(cè)風(fēng)荷載，h₁和h₂分別外側(cè)風(fēng)荷載和內(nèi)側(cè)風(fēng)荷載作用點(diǎn)距離附著節(jié)點(diǎn)的豎向距離；

G和L分別為外爬架的自重和施工荷載，h_g和h_L分別自重和施工荷載作用點(diǎn)距離附著節(jié)點(diǎn)的水平距離；

h_r為外爬架支撐架的高度，外爬架上最不利的節(jié)點(diǎn)反力對(duì)為(F_x＝ξTF_x,F_z＝ξTF_z)，式中，l₀為外爬架上兩榀三角架間的距離，l₁和l₂分別為兩榀三角架和與其距離較近的鋼大梁端部的距離。

進(jìn)一步的，在上述方法中，根據(jù)擬合后的各附著節(jié)點(diǎn)的最大應(yīng)力與其承受的反力間的關(guān)系，計(jì)算外爬架上各附著節(jié)點(diǎn)的最大應(yīng)力，包括：

將計(jì)算得到的外爬架上最不利的節(jié)點(diǎn)反力對(duì)(F_x＝ξTF_x,F_z＝ξTF_z)分別代入到σ_1max＝c₁+k_x1F_x+k_z1F_z、σ_2max＝c₂+k_x2F_x+k_z2F_z、σ_3max＝c₃+k_x3F_x+k_z3F_z及σ_4max＝c₄+k_x4F_x+k_z4F_z四個(gè)公式中，則得到掛鉤、爬升靴、附墻支座及錨栓的最大應(yīng)力σ_1max、σ_2max、σ_3max和σ_4max。

進(jìn)一步的，在上述方法中，根據(jù)計(jì)算得到的外爬架上各附著節(jié)點(diǎn)的最大應(yīng)力，計(jì)算外爬架上各附著節(jié)點(diǎn)的安全系數(shù)，包括：

根據(jù)附著節(jié)點(diǎn)的規(guī)格和材料得到掛鉤、爬升靴、附墻支座及錨栓的最大允許應(yīng)力值為[σ_1max]、[σ_2max]、[σ_3max]和[σ_4max]，則掛鉤、爬升靴、附墻支座及錨栓的安全系數(shù)分別為K₁＝[σ_1max]/σ_1max、K₂＝[σ_2max]/σ_2max、K₃＝[σ_3max]/σ_3max、K₄＝[σ_4max]/σ_4max。

根據(jù)本發(fā)明的另一面，提供一種液壓爬模外爬架附著節(jié)點(diǎn)安全系數(shù)的計(jì)算系統(tǒng)，包括：

關(guān)系模塊，用于建立外爬架的各附著節(jié)點(diǎn)的實(shí)體有限元模型，擬合各附著節(jié)點(diǎn)的最大應(yīng)力與其承受的反力間的關(guān)系；

反力模塊，用于利用解析公式計(jì)算外爬架的附著節(jié)點(diǎn)的反力；

應(yīng)力模塊，用于根據(jù)擬合后的各附著節(jié)點(diǎn)的最大應(yīng)力與其承受的反力間的關(guān)系，計(jì)算外爬架上各附著節(jié)點(diǎn)的最大應(yīng)力；

安全系數(shù)模塊，用于根據(jù)計(jì)算得到的外爬架上各附著節(jié)點(diǎn)的最大應(yīng)力，計(jì)算外爬架上各附著節(jié)點(diǎn)的安全系數(shù)。

進(jìn)一步的，在上述系統(tǒng)中，所述關(guān)系模塊，用于分別建立掛鉤、爬升靴、附墻支座、錨栓的實(shí)體有限元模型，按工程實(shí)際情況施加邊界條件，輸入不同的豎向反力和水平反力對(duì)擬合得到最大應(yīng)力與附著節(jié)點(diǎn)的水平反力和豎向反力間的關(guān)系

σ_1max＝c₁+k_x1F_x+k_z1F_z、σ_2max＝c₂+k_x2F_x+k_z2F_z、σ_3max＝c₃+k_x3F_x+k_z3F_z及σ_4max＝c₄+k_x4F_x+k_z4F_z，

式中，σ_1max、σ_2max、σ_3max和σ_4max分別為掛鉤、爬升靴、附墻支座、錨栓的最大應(yīng)力，F(xiàn)_x和F_z表示外爬架的水平反力和豎向反力，(c_i,k_xi,k_zi)(i＝1,2,3,4)分別為掛鉤、爬升靴、附墻支座、錨栓的擬合系數(shù)。

進(jìn)一步的，在上述系統(tǒng)中，所述反力模塊，用于從水平向、豎向以及轉(zhuǎn)動(dòng)方向建立外爬架的平衡方程，得到外爬架的總的水平反力TF_x和豎向反力TF_z，

即和TF_z＝G+L，

式中，W₁和W₂分別為外爬架的外側(cè)風(fēng)荷載和內(nèi)側(cè)風(fēng)荷載，h₁和h₂分別外側(cè)風(fēng)荷載和內(nèi)側(cè)風(fēng)荷載作用點(diǎn)距離附著節(jié)點(diǎn)的豎向距離；

G和L分別為外爬架的自重和施工荷載，h_g和h_L分別自重和施工荷載作用點(diǎn)距離附著節(jié)點(diǎn)的水平距離；

h_r為外爬架支撐架的高度，外爬架上最不利的節(jié)點(diǎn)反力對(duì)為(F_x＝ξTF_x,F_zξ＝T_z)，F(xiàn)式中，l₀為外爬架上兩榀三角架間的距離，l₁和l₂分別為兩榀三角架和與其距離較近的鋼大梁端部的距離。

進(jìn)一步的，在上述系統(tǒng)中，所述應(yīng)力模塊，用于將計(jì)算得到的外爬架上最不利的節(jié)點(diǎn)反力對(duì)(F_x＝ξTF_x,F_z＝ξTF_z)分別代入到σ_1max＝c₁+k_x1F_x+k_z1F_z、σ_2max＝c₂+k_x2F_x+k_z2F_z、σ_3max＝c₃+k_x3F_x+k_z3F_z及σ_4max＝c₄+k_x4F_x+k_z4F_z四個(gè)公式中，則得到掛鉤、爬升靴、附墻支座及錨栓的最大應(yīng)力σ_1max、σ_2max、σ_3max和σ_4max。

進(jìn)一步的，在上述系統(tǒng)中，所述安全系數(shù)模塊，用于根據(jù)附著節(jié)點(diǎn)的規(guī)格和材料得到掛鉤、爬升靴、附墻支座及錨栓的最大允許應(yīng)力值為[σ_1max]、[σ_2max]、[σ_3max]和[σ_4max]，則掛鉤、爬升靴、附墻支座及錨栓的安全系數(shù)分別為K₁＝[σ_1max]/σ_1max、K₂＝[σ_2max]/σ_2max、K₃＝[σ_3max]/σ_3max、K₄＝[σ_4max]/σ_4max。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明根據(jù)解析關(guān)系求解液壓爬模外爬架的節(jié)點(diǎn)反力，由各附著節(jié)點(diǎn)最大應(yīng)力與其豎向反力和水平反力間的線性關(guān)系得到附著節(jié)點(diǎn)的最大應(yīng)力，進(jìn)而得到各外爬架附著節(jié)點(diǎn)的安全系數(shù)，本發(fā)明不需要對(duì)超高層項(xiàng)目中所有外爬架進(jìn)行有限元分析來(lái)求解附著節(jié)點(diǎn)反力，能夠快速準(zhǔn)確地計(jì)算得到所有外爬架附著節(jié)點(diǎn)的安全系數(shù)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的液壓爬模外爬架附著節(jié)點(diǎn)安全系數(shù)的計(jì)算方法及系統(tǒng)的流程圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

實(shí)施例一

如圖1所示，本發(fā)明提供一種液壓爬模外爬架附著節(jié)點(diǎn)安全系數(shù)的計(jì)算方法，包括：

(1)，建立外爬架的各附著節(jié)點(diǎn)的實(shí)體有限元模型，擬合各附著節(jié)點(diǎn)的最大應(yīng)力與其承受的反力間的關(guān)系；在此，建立各附著節(jié)點(diǎn)的實(shí)體有限元模型，確定各附著節(jié)點(diǎn)最大應(yīng)力與其承受的水平反力和豎向反力間的線性關(guān)系；

(2)，利用解析公式計(jì)算外爬架的附著節(jié)點(diǎn)的反力；在此，根據(jù)液壓爬模外爬架附著節(jié)點(diǎn)反力與其自重、風(fēng)荷載、施工荷載、支撐三角架位置及自身外形的解析關(guān)系求解節(jié)點(diǎn)反力；

(3)，根據(jù)擬合后的各附著節(jié)點(diǎn)的最大應(yīng)力與其承受的反力間的關(guān)系，計(jì)算外爬架上各附著節(jié)點(diǎn)的最大應(yīng)力；

(4)，根據(jù)計(jì)算得到的外爬架上各附著節(jié)點(diǎn)的最大應(yīng)力，計(jì)算外爬架上各附著節(jié)點(diǎn)的安全系數(shù)。在此，本發(fā)明主要基于兩點(diǎn)：(1)實(shí)際工程中附著節(jié)點(diǎn)均要求在彈性條件下工作，特定附著節(jié)點(diǎn)的約束條件是確定的，其最大應(yīng)力與附著節(jié)點(diǎn)最大豎向反力和水平反力存在線性關(guān)系；(2)液壓爬模外爬架附著節(jié)點(diǎn)的反力與其自重(G)、風(fēng)荷載(W)、施工荷載(L)、支撐三角架的位置及自身外形尺寸有關(guān)，可以通過(guò)解析方法求得，本發(fā)明不需要對(duì)超高層項(xiàng)目中所有外爬架進(jìn)行有限元分析來(lái)求解附著節(jié)點(diǎn)反力，能夠快速準(zhǔn)確地計(jì)算得到所有外爬架附著節(jié)點(diǎn)的安全系數(shù)。

本發(fā)明一實(shí)施例中，(1)，建立外爬架的各附著節(jié)點(diǎn)的實(shí)體有限元模型，擬合各附著節(jié)點(diǎn)的最大應(yīng)力與其承受的反力間的關(guān)系，包括：

分別建立掛鉤、爬升靴、附墻支座、錨栓的實(shí)體有限元模型，按工程實(shí)際情況施加邊界條件，輸入不同的豎向反力和水平反力對(duì)擬合得到最大應(yīng)力與附著節(jié)點(diǎn)的水平反力和豎向反力間的關(guān)系

σ_1max＝c₁+k_x1F_x+k_z1F_z、σ_2max＝c₂+k_x2F_x+k_z2F_z、σ_3max＝c₃+k_x3F_x+k_z3F_z及σ_4max＝c₄+k_x4F_x+k_z4F_z，

式中，σ_1max、σ_2max、σ_3max和σ_4max分別為掛鉤、爬升靴、附墻支座、錨栓的最大應(yīng)力，F(xiàn)_x和F_z表示外爬架的水平反力和豎向反力，(c_i,k_xi,k_zi)(i＝1,2,3,4)分別為掛鉤、爬升靴、附墻支座、錨栓的擬合系數(shù)。

本發(fā)明一實(shí)施例中，(2)利用解析公式計(jì)算外爬架的附著節(jié)點(diǎn)的反力，包括：

從水平向、豎向以及轉(zhuǎn)動(dòng)方向建立外爬架的平衡方程，得到外爬架的總的水平反力TF_x和豎向反力TF_z，

即和TF_z＝G+L，

式中，W₁和W₂分別為外爬架的外側(cè)風(fēng)荷載和內(nèi)側(cè)風(fēng)荷載，h₁和h₂分別外側(cè)風(fēng)荷載和內(nèi)側(cè)風(fēng)荷載作用點(diǎn)距離附著節(jié)點(diǎn)的豎向距離；

G和L分別為外爬架的自重和施工荷載，h_g和h_L分別自重和施工荷載作用點(diǎn)距離附著節(jié)點(diǎn)的水平距離；

h_r為外爬架支撐架的高度，外爬架上最不利的節(jié)點(diǎn)反力對(duì)為(F_x＝ξTF_x,F_z＝ξTF_z)，式中，l₀為外爬架上兩榀三角架間的距離，l₁和l₂分別為兩榀三角架和與其距離較近的鋼大梁端部的距離。

本發(fā)明一實(shí)施例中，(3)，根據(jù)擬合后的各附著節(jié)點(diǎn)的最大應(yīng)力與其承受的反力間的關(guān)系，計(jì)算外爬架上各附著節(jié)點(diǎn)的最大應(yīng)力，包括：

將計(jì)算得到的外爬架上最不利的節(jié)點(diǎn)反力對(duì)(F_x＝ξTF_x,F_z＝ξTF_z)分別代入到σ_1max＝c₁+k_x1F_x+k_z1F_z、σ_2max＝c₂+k_x2F_x+k_z2F_z、σ_3max＝c₃+k_x3F_x+k_z3F_z及σ_4max＝c₄+k_x4F_x+k_z4F_z四個(gè)公式中，則得到掛鉤、爬升靴、附墻支座及錨栓的最大應(yīng)力σ_1max、σ_2max、σ_3max和σ_4max。

本發(fā)明一實(shí)施例中，(4)，根據(jù)計(jì)算得到的外爬架上各附著節(jié)點(diǎn)的最大應(yīng)力，計(jì)算外爬架上各附著節(jié)點(diǎn)的安全系數(shù)，包括：

根據(jù)附著節(jié)點(diǎn)的規(guī)格和材料得到掛鉤、爬升靴、附墻支座及錨栓的最大允許應(yīng)力值為[σ_1max]、[σ_2max]、[σ_3max]和[σ_4max]，則掛鉤、爬升靴、附墻支座及錨栓的安全系數(shù)分別為K₁＝[σ_1max]/σ_1max、K₂＝[σ_2max]/σ_2max、K₃＝[σ_3max]/σ_3max、K₄＝[σ_4max]/σ_4max。

以下結(jié)合附圖1對(duì)該發(fā)明的具體步驟進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明：

第(1)步分別建立掛鉤、爬升靴、附墻支座、錨栓的實(shí)體有限元模型，按工程實(shí)際情況施加邊界條件，輸入不同的豎向反力和水平反力對(duì)可擬合得到最大應(yīng)力與附著節(jié)點(diǎn)水平反力和豎向反力間的關(guān)系

σ_1max＝c₁+k_x1F_x+k_z1F_z (1)

σ_2max＝c₂+k_x2F_x+k_z2F_z (2)

σ_3max＝c₃+k_x3F_x+k_z3F_z (3)

σ_4max＝c₄+k_x4F_x+k_z4F_z (4)

式中，σ_1max、σ_2max、σ_3max和σ_4max分別為掛鉤、爬升靴、附墻支座、錨栓的最大應(yīng)力。F_x和F_z分別表示外爬架附著節(jié)點(diǎn)的水平反力和豎向反力。

(c_i,k_xi,k_zi)(i＝1,2,3,4)分別為掛鉤、爬升靴、附墻支座、錨栓的擬合系數(shù)。同一工程中，附著節(jié)點(diǎn)(掛鉤、爬升靴、附墻支座、錨栓)的規(guī)格一致，掛鉤、爬升靴、附墻支座和錨栓的實(shí)體有限元模型僅需建立一次，公式(1)、公式(2)、公式(3)公式(4)也只需擬合一次。

第(2)步求附著節(jié)點(diǎn)的水平反力和豎向反力。先按照公式(5)公式(6)分別計(jì)算每個(gè)外爬架的總水平反力(TF_x)和豎向反力(TF_z)

TF_z＝G+L (6)

公式(5)和公式(6)可以通過(guò)從水平向、豎向以及轉(zhuǎn)動(dòng)方向?qū)ν馀兰芙⑵胶夥匠痰玫?。式中，W₁和W₂分別為外爬架的外側(cè)風(fēng)荷載和內(nèi)側(cè)風(fēng)荷載，h₁和h₂分別外側(cè)風(fēng)荷載和內(nèi)側(cè)風(fēng)荷載作用點(diǎn)距離附著節(jié)點(diǎn)的豎向距離；G和L分別為外爬架的自重和施工荷載，h_g和h_L分別自重和施工荷載作用點(diǎn)距離附著節(jié)點(diǎn)的水平距離；h_r為外爬架支撐架的高度。繼而按照公式(7)和公式(8)計(jì)算外爬架的最不利的節(jié)點(diǎn)反力對(duì)，即

F_x＝ξTF_x (7)

F_z＝ξTF_z (8)

式中，l₀為外爬架上兩榀三角架間的距離，l₁和l₂分別為兩榀三角架和與其距離較近的鋼大梁端部的距離。

第(3)步將第(2)步計(jì)算得到的外爬架的最不利節(jié)點(diǎn)反力對(duì)(F_x＝ξTF_x,F_z＝ξTF_z)分別代入到第(1)步中的公式(1)～公式(4)中，則可得到掛鉤、爬升靴、附墻支座及錨栓的最大應(yīng)力σ_1max、σ_2max、σ_3max和σ_4max。

第(4)按照公式(9)、公式(10)、公式(11)和公式(12)分別計(jì)算每個(gè)外爬架上的掛鉤、爬升靴、附墻支座及錨栓的安全系數(shù)

K₁＝[σ_1max]/σ_1max (9)

K₂＝[σ_2max]/σ_2max (10)

K₃＝[σ_3max]/σ_3max (11)

K₄＝[σ_4max]/σ_4max (12)

式中，[σ_1max]、[σ_2max]、[σ_3max]和[σ_4max]分別為可得到掛鉤、爬升靴、附墻支座及錨栓的最大允許應(yīng)力值，可根據(jù)相應(yīng)節(jié)點(diǎn)的材料和規(guī)格得到。

實(shí)施例二

根據(jù)本發(fā)明的另一面，提供一種液壓爬模外爬架附著節(jié)點(diǎn)安全系數(shù)的計(jì)算系統(tǒng)，包括：

關(guān)系模塊，用于建立外爬架的各附著節(jié)點(diǎn)的實(shí)體有限元模型，擬合各附著節(jié)點(diǎn)的最大應(yīng)力與其承受的反力間的關(guān)系；

反力模塊，用于利用解析公式計(jì)算外爬架的附著節(jié)點(diǎn)的反力；

應(yīng)力模塊，用于根據(jù)擬合后的各附著節(jié)點(diǎn)的最大應(yīng)力與其承受的反力間的關(guān)系，計(jì)算外爬架上各附著節(jié)點(diǎn)的最大應(yīng)力；

安全系數(shù)模塊，用于根據(jù)計(jì)算得到的外爬架上各附著節(jié)點(diǎn)的最大應(yīng)力，計(jì)算外爬架上各附著節(jié)點(diǎn)的安全系數(shù)。

進(jìn)一步的，在上述系統(tǒng)中，所述關(guān)系模塊，用于分別建立掛鉤、爬升靴、附墻支座、錨栓的實(shí)體有限元模型，按工程實(shí)際情況施加邊界條件，輸入不同的豎向反力和水平反力對(duì)擬合得到最大應(yīng)力與附著節(jié)點(diǎn)的水平反力和豎向反力間的關(guān)系

σ_1max＝c₁+k_x1F_x+k_z1F_z、σ_2max＝c₂+k_x2F_x+k_z2F_z、σ_3max＝c₃+k_x3F_x+k_z3F_z及σ_4max＝c₄+k_x4F_x+k_z4F_z，

式中，σ_1max、σ_2max、σ_3max和σ_4max分別為掛鉤、爬升靴、附墻支座、錨栓的最大應(yīng)力，F(xiàn)_x和F_z表示外爬架的水平反力和豎向反力，(c_i,k_xi,k_zi)(i＝1,2,3,4)分別為掛鉤、爬升靴、附墻支座、錨栓的擬合系數(shù)。

進(jìn)一步的，在上述系統(tǒng)中，所述反力模塊，用于從水平向、豎向以及轉(zhuǎn)動(dòng)方向建立外爬架的平衡方程，得到外爬架的總的水平反力TF_x和豎向反力TF_z，

即和TF_z＝G+L，

式中，W₁和W₂分別為外爬架的外側(cè)風(fēng)荷載和內(nèi)側(cè)風(fēng)荷載，h₁和h₂分別外側(cè)風(fēng)荷載和內(nèi)側(cè)風(fēng)荷載作用點(diǎn)距離附著節(jié)點(diǎn)的豎向距離；

G和L分別為外爬架的自重和施工荷載，h_g和h_L分別自重和施工荷載作用點(diǎn)距離附著節(jié)點(diǎn)的水平距離；

h_r為外爬架支撐架的高度，外爬架上最不利的節(jié)點(diǎn)反力對(duì)為(F_x＝ξTF_x,F_z＝ξTF_z)，式中，l₀為外爬架上兩榀三角架間的距離，l₁和l₂分別為兩榀三角架和與其距離較近的鋼大梁端部的距離。

進(jìn)一步的，在上述系統(tǒng)中，所述應(yīng)力模塊，用于將計(jì)算得到的外爬架上最不利的節(jié)點(diǎn)反力對(duì)(F_x＝ξTF_x,F_z＝ξTF_z)分別代入到σ_1max＝c₁+k_x1F_x+k_z1F_z、σ_2max＝c₂+k_x2F_x+k_z2F_z、σ_3max＝c₃+k_x3F_x+k_z3F_z及σ_4max＝c₄+k_x4F_x+k_z4F_z四個(gè)公式中，則得到掛鉤、爬升靴、附墻支座及錨栓的最大應(yīng)力σ_1max、σ_2max、σ_3max和σ_4max。

進(jìn)一步的，在上述系統(tǒng)中，所述安全系數(shù)模塊，用于根據(jù)附著節(jié)點(diǎn)的規(guī)格和材料得到掛鉤、爬升靴、附墻支座及錨栓的最大允許應(yīng)力值為[σ_1max]、[σ_2max]、[σ_3max]和[σ_4max]，則掛鉤、爬升靴、附墻支座及錨栓的安全系數(shù)分別為K₁＝[σ_1max]/σ_1max、K₂＝[σ_2max]/σ_2max、K₃＝[σ_3max]/σ_3max、K₄＝[σ_4max]/σ_4max。

實(shí)施例二的其它詳細(xì)內(nèi)容具體可參見(jiàn)實(shí)施例一的對(duì)應(yīng)部分，在此不再贅述。

綜上所述，本發(fā)明根據(jù)解析關(guān)系求解液壓爬模外爬架的節(jié)點(diǎn)反力，由各附著節(jié)點(diǎn)最大應(yīng)力與其豎向反力和水平反力間的線性關(guān)系得到附著節(jié)點(diǎn)的最大應(yīng)力，進(jìn)而得到各外爬架附著節(jié)點(diǎn)的安全系數(shù)，巧妙地利用了實(shí)際工程中附著節(jié)點(diǎn)均要求在彈性條件下工作，附著節(jié)點(diǎn)的約束條件是確定的，其最大應(yīng)力與附著節(jié)點(diǎn)最大豎向反力和水平反力存在線性關(guān)系，通過(guò)解析方法得到了液壓爬模外爬架附著節(jié)點(diǎn)的反力與其自重、外荷載、支撐三角架的位置及自身外形的關(guān)系，本發(fā)明不需要對(duì)超高層項(xiàng)目中所有外爬架進(jìn)行有限元分析來(lái)求解附著節(jié)點(diǎn)反力，避免了大量地建立外爬架有限元模型，能夠快速準(zhǔn)確地計(jì)算得到所有外爬架附著節(jié)點(diǎn)的安全系數(shù)，效率高且準(zhǔn)確，為保障超高層核心筒的施工安全提供了技術(shù)支撐。

本說(shuō)明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見(jiàn)即可。

專業(yè)人員還可以進(jìn)一步意識(shí)到，結(jié)合本文中所公開的實(shí)施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或者二者的結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)，為了清楚地說(shuō)明硬件和軟件的可互換性，在上述說(shuō)明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來(lái)執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計(jì)約束條件。專業(yè)技術(shù)人員可以對(duì)每個(gè)特定的應(yīng)用來(lái)使用不同方法來(lái)實(shí)現(xiàn)所描述的功能，但是這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本發(fā)明的范圍。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包括這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。