墩顶0#块现浇支架分析

墩顶0#块现浇支架分析北京迈达斯技术有限公司目 录1、工程概况12、定义材料和截面23、建模53.1 建立1/4钢管桩模型 53.2 建立1/4承重梁模型53.3建立1/4分配梁模型63.4建立1/4侧模支架模型83.5镜像，建立全桥模型114、添加边界条件135、添加荷载工况135.1 添加自重135.2 添加腹板荷载145.3 添加外模荷载155.4 添加底板荷载176、查看结果186.1 分配梁结果查看186.2 承重梁结果查看206.2 700mm8mm钢管桩受力计算21墩顶0#块现浇支架分析1、工程概况上部结构为跨径（40+70+40）m的预应力混凝土连续刚构，全长150m,共计混凝土2642m3。箱梁采用单箱单室断面，箱梁顶板宽10.25m，底板宽5.3m，箱梁顶面设2%单向横坡。 墩顶0号梁段长10.0m，墩顶处箱梁高度为4.0m，各跨跨中以及现浇梁段高度均为2.0m，箱梁高度按二次抛物线变化。箱梁顶板厚为28cm，箱梁底板根部厚为58.4cm，跨中为28cm，箱梁底板厚度也按二次抛物线变化；腹板厚度：0号梁段为60cm。 墩顶0#块现浇支架采用7008mm钢管桩基，承重梁采用2I40a型钢，分配梁采用I25a型钢。现浇支架平面尺寸长宽为1000cm820cm，现浇支架设计详见下图所示： 断面图 平面图2、定义材料和截面新建模型文件 / 新项目文件 / 保存 以“0#块现浇支架分析”为文件名称保存。定义钢材的材料特性模型 / 材料和截面特性 / 材料/ 添加设计类型钢材； 规范：JTJ(S) 数据库A3定义截面 结构截面表格如下：构件截面钢管桩7008mm承重梁2I40a型钢分配梁I25a型钢侧模支架I10型钢注：Midas/Civil的截面库中含有丰富的型钢截面，同时还拥有强大的截面自定义功能；也可以用截面特性计算器导入DXF里面画好的任意截面；本例中的双工字型截面2I40a型钢可以用箱型截面来定义。模型 / 材料和截面特性 / 截面/添加（长度单位转换为cm）数据库/用户截面号1；截面类型（管型截面）名称：钢管桩用户 D：（70）cm tw:(0.8) cm点击适用模型 / 材料和截面特性 / 截面/添加数据库/用户截面号2；截面类型（箱形截面）名称：承重梁用户 H：（40）cm B：（28.4）cm tw:(1.05) cm tf1：（1.65）cm C：（14.2）cm tf2：（1.65）cm点击适用模型 / 材料和截面特性 / 截面/添加数据库/用户截面号3；截面类型（工字型截面）名称：分配梁数据库：（GB-YB05） 截面：（I 25a） 点击适用模型 / 材料和截面特性 / 截面/添加数据库/用户截面号4；截面类型（工字型截面）名称：侧模支架数据库：（GB-YB05） 截面：（I 10） 点击适用3、建模注：Midas/Civil里面有很多方便的建模方式。利用节点、单元复制移动，扩展单元，镜像单元等功能，可以对于多种桥梁施工临时结构快速便捷地建立模型。本例模型是对称结构，我们可以建立1/4的模型，然后利用镜像单元的功能快速建立全桥模型。3.1 建立1/4钢管桩模型 (单位：cm)模型节点建立 坐标（x、Y、Z）：（-375，-185，0） 适用坐标（x、Y、Z）：（-185，-260，0） 点击确认模型单元扩展扩展类型：节点线单元 单元类型：梁单元材料：（1：A3） 截面：（1：钢管桩） 生成形式：复制和移动复制和移动：等间距; dx,dy,dz(0,0,-100); 复制次数（13）;选择新建立的个体点击适用 （生成1/4的钢管桩）3.2 建立1/4承重梁模型模型节点移动/复制节点任意间距; 方向:y ; 距离（260）cm 选择2号节点 点击适用距离（-165）cm 选择2号节点 点击适用模型单元建立单元单元类型：一般梁/变截面梁材料：（1：A3） 截面：（2：承重梁） 节点连接,分别连接29、2以及2、30号节点模型单元分割单元单元类型：线单元 等间距 X方向分割数量：3选择新建立的27号单元 点击适用单元类型：线单元 等间距 X方向分割数量：2选择28号单元 点击适用模型单元复制和移动等间距：（-190，0，0）复制次数：（1）交叉分割：节点，单元 复制单元属性选择建立的27、28、29、30、31号单元点击适用建好的1/4承重梁模型如下图所示：3.3建立1/4分配梁模型模型节点移动/复制节点任意间距; 方向:y ; 距离（185）cm 选择30号节点 点击适用距离（-310）cm 选择30号节点 点击适用模型单元建立单元单元类型：一般梁/变截面梁材料：（1：A3） 截面：（3：分配梁） 交叉分割：节点、单元 节点连接：连接40、41号节点模型单元分割单元单元类型：线单元 等间距 X方向分割数量：2选择新建立的个体 点击适用 模型单元复制和移动等间距：（0，154.2，0）复制次数：（1）交叉分割：节点，单元 复制单元属性选择建立的38、39、40、41、42、43号单元 点击适用模型单元复制和移动任意间距：方向（y ） 间距（11.6,39.2,30,30,64,64）复制次数：（1）交叉分割：节点，单元 复制单元属性选择建立的45、47、50、51号单元 点击适用3.4建立1/4侧模支架模型模型单元建立单元单元类型：一般梁/变截面梁材料：（1：A3） 截面：（4：侧模支架） 节点连接,连接51、41号节点模型单元复制和移动任意间距：方向（Z） 间距（40，80, 80, 80, 80）cm复制次数：（1）交叉分割：节点，单元 复制单元属性选择建立的45、47、50、51号单元点击适用模型单元建立单元单元类型：一般梁/变截面梁材料：（1：A3） 截面：（4：侧模支架） 节点连接,连接51、90号节点以及41、91号节点模型节点移动/复制节点任意间距; 方向:y ; 距离（-54，-54）cm 选择91号节点 点击适用模型单元分割单元单元类型：线单元 等间距 X方向分割数量：2选择94号单元点击适用 模型单元扩展单元扩展类型：节点线单元材料：（1：A3） 截面：（4：侧模支架） 生成形式：复制和移动复制和移动：任意间距 方向（Z） 间距 （45）cm选择93号节点 点击适用间距 （35.2）cm 选择92号节点 点击适用间距 （25.5）cm 选择91号节点 点击适用间距 （12.7）cm 选择94号节点 点击适用模型单元建立单元单元类型：一般梁/变截面梁材料：（1：A3） 截面：（4：侧模支架） 交叉分割：节点，单元节点连接,连接90、98, 98、97, 97、96, 96、95，89、93，以及91、93号节点模型单元复制和移动等间距：dx,dy,dz（80, 0, 0） 复制次数：（6）交叉分割：节点，单元 复制单元属性选择建立的侧模支架单元点击适用选择88号单元，点击删除3.5镜像，建立全桥模型模型单元镜像单元（或者点击按钮）全选 镜像平面 y-Z平面x：（0）cm 复制单元属性 点击适用模型单元镜像单元（或者点击按钮）全选镜像平面 Z-X平面y：（0）cm 复制单元属性 点击适用建好的模型如下图所示：以上，我们完成了材料、截面的定义以及模型的建立；接下来我们来添加边界条件以及荷载。4、添加边界条件利用平面选择，选择墩底的平面，激活，添加底部的边界条件模型边界条件一般支撑D-all，R-all，适用 5、添加荷载工况荷载静力荷载工况，添加自重和腹板荷载、外模荷载以及底板荷载5.1 添加自重荷载自重荷载工况名称：自重自重系数：z(-1),点击添加5.2 添加腹板荷载（力的单位切换为kN，长度单位为m）选择腹板下分配梁单元：荷载梁单元荷载（均布）荷载工况名称：（腹板荷载） 荷载类型：（均布荷载）数值 相对值 X1:(0) X2:(1) W:(-42.1)KN 点击适用5.3 添加外模荷载荷载梁单元荷载（连续）注：几个梁单元连续的连接(直线或曲线)在一起受到连续荷载作用时，选择连续线的两端点，可以方便快捷的输入这几个连续梁单元的连续荷载。选择左视图，选择要加载的单元，激活荷载工况名称：（外模荷载） 荷载类型：（梯形荷载）荷载作用的单元：（选择的单元） 选择的单元如下图红色所示数值 相对值 X1:(0) X2:(1) W1:(-4.89)KN W2:(-16.68)KN加载区间（两点） 鼠标点选连续梁单元的起点以及终点起点起点终点荷载工况名称：（外模荷载） 荷载类型：（梯形荷载）荷载作用的单元：（选择的单元），选择的单元如下图红色所示数值 相对值 X1:(0) X2:(1) W1:(-4.89)KN W2:(-16.68)KN加载区间（两点） 鼠标点选连续梁单元的起点以及终点起点终点以上，添加的外模荷载如下图所示：5.4 添加底板荷载全部激活，截面：分配梁 右键 点击 激活点击平视图，选择底板下的分配梁荷载梁单元荷载（单元）荷载工况名称：（底板荷载） 荷载类型：（均布荷载）数值 相对值 X1:(0) X2:(1) W:(-77.19)KN 点击适用这样，所有的荷载都添加完了，我们只要运行、然后荷载组合查看结果就可以了6、查看结果分析运行分析（F5键） 结果荷载组合6.1 分配梁结果查看结果内力梁单元弯矩图荷载工况/荷载组合CB：强度验算组合（轴向+弯矩）：4：（-y，-Z）显示类型等值线（开）；图例（开）；点击适用I25a分配梁下缘应力最大为max=139.1N/mm2 位移位移等值线荷载工况/荷载组合CB：强度验算位移Dz显示类型等值线（开）；图例（开）；适用I25a分配梁最大变形f=11.65mm。6.2 承重梁结果查看结果内力梁单元弯矩图荷载工况/荷载组合CB：强度验算组合（轴向+弯矩）：4：（-y，-Z）显示类型等值线（开）；图例（开）；点击适用承重梁下缘应力最大为max =143.5Mpa位移位移等值线荷载工况/荷载组合CB：强度验算位移Dz显示类型等值线（开）；图例（开）；适用承重梁最大变形f=6.64mm。6.2 700mm8mm钢管桩受力计算截面：钢管桩 单击右键 点击激活结果应力梁单元应力图荷载工况/荷载组合CB：强度验算应力Sbx（开）；显示类型等值线（开）；图例（开）；适用结果反力反力荷载工况/荷载组合CB：强度验算反力：（FZ）显示类型数值（开）；图例（开）；适用底板下钢管桩(墩外侧)最大反力为F=985.1KN，翼缘板下钢管桩（靠近墩身）最大大反力为F=392.5KN。结果位移位移等值线荷载工况/荷载组合CB：强度验算位移Dz显示类型等值线（开）；图例（开）；适用钢管桩最大变形f=3.48mm。0#块支架整体最大变形为f=15.6mm。22