Midas_civil臨時(shí)支架計(jì)算.ppt

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1、MidasCivil電算程序培訓(xùn)講義——案例一：大跨度橋梁臨時(shí)支架計(jì)算中交二航局四分公司·安徽蕪湖東南大學(xué)·江蘇南京2008年11月10日中交二航局四分公司電算培訓(xùn)大跨度橋梁臨時(shí)支架的作用在大跨度斜拉橋懸臂施工中，臨時(shí)支架所起的作用與施工組織方式直接相關(guān)，主要分以下兩種情況：邊跨采用大塊梁段吊裝或支架上直接組拼，使雙懸臂長(zhǎng)度較小或沒(méi)有雙懸臂施工。主跨為1088米的蘇通大橋的邊跨采用臨時(shí)擱置墩進(jìn)行大節(jié)段鋼箱安裝，使雙懸臂減小到150米左右，并進(jìn)行了邊跨合龍。提供梁段安裝平臺(tái)蘇通大橋大跨度橋梁臨時(shí)支架的作用對(duì)于大跨度斜拉橋，當(dāng)雙懸臂達(dá)到一定長(zhǎng)度，如果出現(xiàn)落梁、地震及

2、不對(duì)稱(chēng)橫橋強(qiáng)風(fēng)等荷載時(shí)，由于懸臂較大，將對(duì)塔、梁產(chǎn)生巨大的傾覆力矩，塔梁容易受損，在施工控制中需要在邊跨（或中跨）不影響通航范圍內(nèi)的適當(dāng)位置設(shè)置安全措施—臨時(shí)支架，當(dāng)主梁架設(shè)到此位置時(shí)，將主梁與臨時(shí)墩進(jìn)行豎向和橫向的錨固。提供梁段安裝平臺(tái)提高懸臂施工穩(wěn)定性南京長(zhǎng)江三橋上海長(zhǎng)江大橋臨時(shí)支架midas實(shí)例1.工程概況2.模型建立材料屬性截面特性節(jié)點(diǎn)與單元邊界條件3.靜力荷載工況分析4.屈曲分析5.結(jié)果查看及驗(yàn)算支架強(qiáng)度及剛度驗(yàn)算支架整體及構(gòu)件穩(wěn)定驗(yàn)算連接件強(qiáng)度驗(yàn)算工程概況上海長(zhǎng)江大橋主橋工程支架系統(tǒng)主要有0#塊支架、臨時(shí)墩支架、輔助墩支架以及邊墩支架。以下以邊墩支架

3、為例建立midas整體模型。邊墩支架工程概況邊墩模型如右所示支架多由鋼管焊接而成，在模型中可以采用梁?jiǎn)卧M。支架通過(guò)預(yù)埋件與橋墩連接，在模型中將其模擬成固定邊界條件。支架由立柱、橫向聯(lián)系梁、附墻梁、剪刀撐以及軌道梁組成（位置如右所示），該橋邊墩支架所有組成部分均采用Q235鋼材支架高約44m，寬約32m，具體尺寸見(jiàn)施工圖。立柱橫向聯(lián)系梁附墻梁剪刀撐軌道梁工程概況模型荷載為簡(jiǎn)化考慮，模型僅考慮自重及支架頂梁段重量。雖然支架屬于臨時(shí)結(jié)構(gòu)，但需要保證其具有一定的安全性及適用性，支架需要驗(yàn)算的內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：支架強(qiáng)度及剛度驗(yàn)算支架整體及構(gòu)件穩(wěn)定驗(yàn)算連接件強(qiáng)度驗(yàn)算

4、驗(yàn)算限值的取用強(qiáng)度要求：參考《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ025-86），軸向容許應(yīng)力取140Mpa，彎曲容許應(yīng)力取145Mpa。剛度要求：支架受載后撓曲的桿件，其彈性撓度為相應(yīng)結(jié)構(gòu)跨度的1／400，見(jiàn)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ041-2000）模型建立輸入材料屬性路徑：模型—材料和截面特性—材料在設(shè)計(jì)類(lèi)型中選擇鋼材在鋼材中選擇規(guī)范，并在數(shù)據(jù)庫(kù)中選擇鋼材類(lèi)型。GB03代表鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50017-2003該模型中選擇鋼材為Q23512模型建立輸入截面特性路徑：模型—材料和截面特性—截面。截面數(shù)據(jù)輸入框中有多種輸入方式，這里采用數(shù)據(jù)庫(kù)/用戶(hù)。

5、采用用戶(hù)輸入方式，這里輸入支架立柱截面，依次方法再定義其他截面。數(shù)據(jù)庫(kù)/用戶(hù)選擇框123模型建立節(jié)點(diǎn)及單元的建立在單元和節(jié)點(diǎn)建立之前，先要明確一下midas中的坐標(biāo)系規(guī)定Midas常用坐標(biāo)系整體坐標(biāo)系單元坐標(biāo)系ji坐標(biāo)系方向滿(mǎn)足右手定則模型建立節(jié)點(diǎn)及單元的建立路徑：模型—節(jié)點(diǎn)（單元）—建立。節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)輸入選擇材料及截面由已建節(jié)點(diǎn)連接單元123模型建立節(jié)點(diǎn)及單元的建立最初只需關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)與單元，然后細(xì)分單元，細(xì)分單元可以提高計(jì)算精度。但注意單元過(guò)細(xì)將增加不必要的計(jì)算量，該模型單元長(zhǎng)度在1－2m。單元細(xì)分路徑：模型—單元—分割選擇單元類(lèi)型1選擇分割方式2模型建立邊界條件的

6、建立路徑：模型—邊界條件—一般支承該模型邊界條件如右所示選擇需要約束的自由度靜荷載工況分析該模型荷載考慮自重和支架頂部梁段重量輸入荷載之前，需要先定義靜荷載工況，路徑：荷載—靜荷載工況midas中提供了多種荷載類(lèi)型，具體區(qū)別參見(jiàn)幫助點(diǎn)擊添加靜荷載工況靜荷載工況分析荷載定義路徑：荷載—自重模型自重程序會(huì)自動(dòng)通過(guò)截面及材料容重計(jì)算，只需添加自重作用方向支架頂部梁段重量，可以采用節(jié)點(diǎn)荷載定義注意：為了方便定義節(jié)點(diǎn)荷載，在節(jié)點(diǎn)建立階段需要在荷載作用位置建立節(jié)點(diǎn)自重作用方向輸入荷載量值選擇荷載工況名稱(chēng)屈曲分析對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行屈曲分析路徑：分析－屈曲分析控制不同屈曲模態(tài)對(duì)應(yīng)不同屈

7、曲模態(tài)特征值，一般第1階屈曲模態(tài)特征值最小，控制結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性屈曲荷載一般將自重設(shè)置成常量進(jìn)行模型計(jì)算路徑：分析—運(yùn)行分析輸入分析屈曲模態(tài)數(shù)1輸入分析荷載組合2結(jié)果查看及分析在對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)算前，需要先定義荷載組合，該模型組合簡(jiǎn)單采用自重＋支架頂部梁段輸入荷載組合名稱(chēng)及類(lèi)型1給荷載組合添加荷載工況及組合系數(shù)2在這里還可以依據(jù)相應(yīng)規(guī)范自動(dòng)生成荷載組合結(jié)果查看及分析查看應(yīng)力路徑：結(jié)果—應(yīng)力—梁?jiǎn)卧獞?yīng)力圖1選擇荷載組合2查看組合應(yīng)力（軸力＋彎矩）最大值最大拉壓應(yīng)力都發(fā)生支架與橋墩連接處，最大拉應(yīng)力130.6Mpa，最大壓應(yīng)力為93.4Mpa,小于規(guī)范規(guī)定的容許應(yīng)力（14

8、5Mpa，因?yàn)閱渭儚澗禺a(chǎn)