一、选题背景与意义

（一）选题背景

随着建筑行业的不断发展，建筑工程的规模和复杂度日益增加。模板支撑体系作为建筑施工中的关键部分，对于保证混凝土结构的成型质量、施工安全以及施工效率起着至关重要的作用。传统的模板支撑体系存在诸多问题，如钢材用量大、周转次数有限、安装拆卸效率低、成本较高等。这些问题不仅影响了建筑工程的经济效益，也在一定程度上制约了建筑行业的可持续发展。

近年来，新型建筑材料和技术不断涌现，为新型模板支撑体系的研发和应用提供了契机。新型模板支撑体系旨在克服传统体系的不足，提高施工效率、降低成本、减少环境污染，满足现代建筑工程对质量、安全和环保的要求。

（二）选题意义

本课题的研究具有重要的理论和实践意义。在理论方面，通过对新型模板支撑体系的设计和施工技术进行深入研究，可以丰富和完善建筑施工技术理论体系，为后续相关研究提供参考和借鉴。在实践方面，新型模板支撑体系的应用能够有效提高建筑工程的施工质量和安全水平，降低施工成本，提高施工效率，促进建筑行业的可持续发展。

二、国内外研究现状

（一）国外研究现状

国外在模板支撑体系的研究和应用方面起步较早，技术相对成熟。一些发达国家已经研发出了多种类型的新型模板支撑体系，如铝合金模板体系、塑料模板体系、钢木组合模板体系等。这些体系在材料性能、结构设计、施工工艺等方面都有较高的水平，具有施工速度快、周转次数多、环保节能等优点。

例如，美国、日本等国家在铝合金模板体系的应用方面较为广泛，通过优化设计和施工工艺，实现了模板的快速安装和拆卸，提高了施工效率。同时，国外还注重模板支撑体系的标准化和信息化建设，通过建立数据库和管理系统，实现了对模板支撑体系的有效管理和控制。

（二）国内研究现状

国内对模板支撑体系的研究也取得了一定的成果。近年来，随着建筑行业的快速发展，新型模板支撑体系的研发和应用逐渐受到重视。国内一些科研机构和企业在钢木组合模板体系、塑料模板体系等方面进行了研究和实践，并取得了一定的经济效益和社会效益。

然而，与国外相比，国内新型模板支撑体系的发展还存在一些问题，如材料性能有待提高、结构设计不够优化、施工工艺不够成熟等。此外，国内对新型模板支撑体系的标准化和信息化建设还相对滞后，缺乏统一的标准和规范，影响了新型模板支撑体系的推广和应用。

三、研究目标与内容

（一）研究目标

本课题的研究目标是设计一种新型模板支撑体系，并对其施工技术进行研究，具体包括以下几个方面：

1. 研发一种新型模板支撑体系，该体系应具有材料性能优良、结构设计合理、施工方便快捷、成本低廉等特点。

2. 建立新型模板支撑体系的力学模型，对其受力性能进行分析和优化，确保体系的安全性和可靠性。

3. 研究新型模板支撑体系的施工工艺，制定详细的施工方案和操作规程，提高施工效率和质量。

4. 通过工程实践，验证新型模板支撑体系的可行性和有效性，为其推广和应用提供依据。

（二）研究内容

为实现上述研究目标，本课题的研究内容主要包括以下几个方面：

1. 新型模板支撑体系的材料研究：研究新型模板支撑体系的材料性能，选择合适的材料，并对材料进行优化组合，提高体系的整体性能。

2. 新型模板支撑体系的结构设计：根据建筑工程的特点和要求，设计新型模板支撑体系的结构形式，并对其进行力学分析和优化，确保体系的安全性和可靠性。

3. 新型模板支撑体系的施工技术研究：研究新型模板支撑体系的施工工艺，制定详细的施工方案和操作规程，包括模板的安装、拆卸、加固等环节，提高施工效率和质量。

4. 新型模板支撑体系的工程实践：选择合适的建筑工程进行新型模板支撑体系的应用实践，对其施工效果进行监测和评估，验证体系的可行性和有效性。

5. 新型模板支撑体系的经济效益分析：对新型模板支撑体系的成本进行分析，与传统模板支撑体系进行对比，评估其经济效益和社会效益。

四、研究方法与技术路线

（一）研究方法

本课题将采用理论分析、数值模拟、实验研究和工程实践相结合的研究方法，具体如下：

1. 理论分析：通过查阅相关文献和资料，对新型模板支撑体系的设计和施工技术进行理论分析，建立力学模型，推导计算公式。

2. 数值模拟：利用有限元软件对新型模板支撑体系的受力性能进行数值模拟，分析其在不同工况下的应力、应变分布情况，为体系的优化设计提供依据。

3. 实验研究：制作新型模板支撑体系的试验模型，进行力学性能试验，验证理论分析和数值模拟的结果，为体系的设计和施工提供参考。

4. 工程实践：选择合适的建筑工程进行新型模板支撑体系的应用实践，对其施工效果进行监测和评估，验证体系的可行性和有效性。

（二）技术路线

本课题的技术路线如下：

1. 资料收集与分析：收集国内外相关文献和资料，对新型模板支撑体系的研究现状和发展趋势进行分析。

2. 新型模板支撑体系的设计：根据建筑工程的特点和要求，设计新型模板支撑体系的结构形式，并进行力学分析和优化。

3. 材料选择与试验：选择合适的材料，对其进行性能试验，确定材料的力学性能参数。

4. 数值模拟与分析：利用有限元软件对新型模板支撑体系的受力性能进行数值模拟，分析其在不同工况下的应力、应变分布情况。

5. 试验研究与验证：制作新型模板支撑体系的试验模型，进行力学性能试验，验证理论分析和数值模拟的结果。

6. 施工技术研究与制定：研究新型模板支撑体系的施工工艺，制定详细的施工方案和操作规程。

7. 工程实践与评估：选择合适的建筑工程进行新型模板支撑体系的应用实践，对其施工效果进行监测和评估，验证体系的可行性和有效性。

8. 经济效益分析：对新型模板支撑体系的成本进行分析，与传统模板支撑体系进行对比，评估其经济效益和社会效益。

9. 总结与推广：总结研究成果，撰写研究报告和论文，为新型模板支撑体系的推广和应用提供依据。

五、研究计划与进度安排

（一）研究计划

本课题的研究计划分为以下几个阶段：

1. 准备阶段（第1 - 2个月）

2. 设计阶段（第3 -4个月）

3. 试验阶段（第5-6个月）

4. 施工技术研究阶段（第7-8个月）

5. 工程实践阶段（第9个月）

6. 经济效益分析阶段（第10个月）

7. 总结与推广阶段（第11个月）

（二）进度安排

六、预期成果与创新点

（一）预期成果

本课题研究预期在理论与实践层面形成具有行业突破价值的系统性成果体系，重点围绕新型模板支撑体系的研发与应用建立完整技术链条。  

在技术研发维度，将完成具有自主知识产权的新型模板支撑体系创新设计。研究成果包含从材料选型到节点构造的全套设计方案，形成覆盖标准化住宅、大跨度空间结构及异形建筑的模块化技术图集。

在理论体系构建层面，将创新建立多因素耦合力学分析模型。该模型突破传统简化计算方法的局限，综合考虑混凝土流变特性、环境温度梯度变化及施工动荷载影响，运用非线性有限元方法精确模拟支撑系统全生命周期受力状态。

在工程应用推广方面，研究成果将完成从实验室到施工现场的完整验证闭环。通过选择典型超高层建筑核心筒、装配式建筑连接节点等关键部位开展工程示范，系统验证新型支撑体系的变形控制精度和安全冗余度。

（二）创新点  

本研究在技术攻关层面形成多维度协同创新体系，重点体现在三个核心突破方向：  

材料体系创新方面，突破传统钢木组合的单一模式，研制具有梯度功能特性的复合材料支撑构件。通过玄武岩纤维增强基体与纳米改性涂层的协同作用，使关键承力构件的抗弯模量提升30%的同时实现10%的重量优化。

结构体系优化层面，提出模块化可扩展空间网格体系。采用分形几何原理设计的多级传力节点，显著提升支撑系统整体稳定性。创新的双向滑移调节装置突破传统支撑系统竖向传力的单向度局限，开创性地实现水平施工误差的动态补偿功能。

施工技术创新领域，开发基于BIM+3D打印的智能建造技术。研制的新型磁吸式快速连接节点使支模系统组装时间缩短60%，配合增强现实（AR）辅助安装系统实现毫米级精度控制。研发的绿色循环施工工艺通过构件标准化设计和可逆连接技术，使材料周转率提升至95%以上。

七、研究的可行性分析

（一）理论基础可行性

本课题的研究基于现有的建筑结构力学、材料力学等理论知识，同时参考了国内外相关的研究成果和实践经验。这些理论和经验为课题的研究提供了坚实的理论基础，确保了研究的可行性。

（二）技术手段可行性

本课题将采用数值模拟、实验研究等先进的技术手段，对新型模板支撑体系的受力性能和施工技术进行研究和分析。这些技术手段在建筑工程领域已经得到了广泛的应用，具有较高的可靠性和准确性，能够为课题的研究提供有效的技术支持。

（三）人员与设备可行性

研究团队由具有丰富经验的建筑工程专业人员组成，他们在模板支撑体系的设计、施工和研究方面具有较高的水平和能力。同时，研究团队所在的单位拥有先进的实验设备和软件，能够满足课题研究的需要。

（四）资金保障可行性

本课题的研究得到了相关部门和单位的支持，具有一定的资金保障。资金将主要用于材料采购、实验设备购置、人员费用等方面，确保课题研究的顺利进行。