Midas-Civil软件应用——挂篮建模
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精心整理连续箱梁挂蓝计算书(midas)一、工程简介主桥上部结构为32+68+32m三跨预应力混凝土连续箱梁,梁体自重γ取26kN/m3,跨端支座处、边垮直线段和跨中处梁高为2.8m,中支点处梁高为3.4m,梁高按圆曲线变化,圆曲线半径R=367.80m,顶板厚34cm,腹板厚分别为40cm和70cm,底板厚度由跨中的30cm按圆曲线变化至中点梁根部的60cm,中点处加厚到110cm。
节段主要参数如下表所示:90.01、结构受力分析根据悬灌梁段的实际情况,挂篮分以下三种工况进行受力检算:(1)、工况一:1#梁段施工时连体挂篮的强度检算;(2)、工况二:2#梁段施工时挂篮的强度检算(2)、工况三:挂篮挠度验算;(3)、工况四:挂篮走行时抗倾覆计算。
2、作用于挂篮的主要荷载参考《路桥施工计算手册》箱梁荷载取值如下:荷载集中(KN) 梁单元(KN) 楼板(KN) 压力(KN) 自重(KN) 合计(KN)底模混凝土0.00E+00 -5.34E+01 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 -5.34E+01(1)、浇注箱梁的重量同时考虑动力系数1.2、胀模超载系数1.05;混凝土重量分底板、翼板、顶板混凝土考虑。
底板混凝土重量加载在底纵梁上;翼板混凝土重量加载在外滑梁上;顶板混凝土重量加载在内滑梁上。
输入荷载如下表:(2(3按实际(5(63(1(2(3四、1#2#?6六、1、挂篮内力图强度变形验算轴力图强度变形验算弯矩图强度变形验算剪力图走行时轴力图走行时弯矩图走行时剪力图2.挂篮主要杆件内力计算成果汇总表:杆件名称规格型号荷载组合最大弯距(KN*M)最小弯距(KN*M)轴力(KN) 剪力(KN)内模混凝土0.00E+00 -3.51E+01 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 -3.51E+01 外模混凝土0.00E+00 -1.81E+01 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 -1.81E+01输出荷载统计集中(KN) 梁单元(KN) 楼板(KN) 压力(KN) 自重(KN) 合计(KN)0.00E+00 -1.07E+02 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 -1.07E+02主桁前横梁2I40a 组合一111.2 -192.87 214.17 主桁纵梁2[32 组合一8.77 -49.93 -580.07 84.23 主桁立柱2[32 组合一-784.54斜拉带2[32 组合一697.86后锚杆φ32 组合一214.94吊杆φ32 组合一159.253(1因为:(2)斜拉带斜拉带采用[]32a,主要受轴力,正应力验算:斜拉带在穿孔处验算,钢销采用20CrMnTi,直径为100mm验算。
设定基本环境打开新文件,以‘外侧模架分析.mgb’为名存档。
单位体系设定为‘m’和‘KN’。
文件/新文件文件/存档(外侧模架分析)工具/单位体系长度>m;力>KN↵图1设定单位体系设定结构类型为X-Z平面。
模型/结构类型结构类型>X-Z平面↵图2设定结构类型设定材料以及截面材料选择钢材GB03(S)(中国标准规格),定义截面。
模型/材料和截面特性/材料名称(Q235)设计类型>钢材规范>GB03(S);数据库>Q235↵模型/材料和截面特性/截面截面数据/数据库/用户截面号(1);截面形状>槽钢;数据库>GB-YB;名称>C80×43×5/8↵截面号(2);截面形状>槽钢;数据库>GB-YB;名称>C50×37×4.5/7↵图3定义材料图4定义截面建立节点和单元为了生成单元,首先输入节点。
捕捉节点(开),正面,(开),自动对齐模型/节点/建立节点坐标(x,y,z)(0,0,0)↵用扩展单元功能来建立桁架单元。
模型/单元/扩展单元全选扩展类型>节点 线单元单元属性>单元类型>梁单元材料>1:Q235;截面>1:50*37*4.5/7;Beta角(0)生成形式>复制和移动;复制和移动>等间距dx,dy,dz:(0.8,0,0)m;复制次数:1选取节点1↵调整间距,逐步建立如图5所示几个单元组成的桁架单元图5桁架单元的建立1图6桁架单元的建立2窗口选择选取如图6所示弧形区域各单元模型/单元/移动/复制单元形式>复制等间距>dx,dy,dz:(0,0,1.2)m;复制次数:4,复制得到如图7所示桁架单元窗口选择选取如图8所示椭圆形区域各单元模型/单元/移动/复制单元形式>复制等间距>dx,dy,dz:(0,0,1.2)m;复制次数:1,复制得到如图9所示桁架单元用扩展单元功能来建立桁架单元。
三角挂篮Midas/Civil计算1 计算依据⑴《某连续梁图纸1》;⑵《某连续梁图纸2》;⑶《钢结构设计规范》(GB50017-2003);⑷《路桥施工计算手册》人民交通出版社;⑸《MIDAS/civil》计算软件。
2 工程概况某连续梁,上部结构采用四跨预应力混凝土变截面连续箱梁,为三向预应力结构,全长230m。
桥梁采用单箱单室直腹板截面,中支点梁高6.5m,边支点和中跨跨中梁高3.5m,箱梁底板呈抛物线变化,箱梁标准段顶宽12.2m,底宽6.7m,外侧挑臂长2.75m,腹板厚0.48m~0.80m,顶板厚0.40m~0.5m,底板厚0.40~0.90m。
墩顶设置横梁,中横梁厚为2.4m、端横梁厚为1.25m。
箱梁两侧腹板与顶底板相交处外侧均采用圆弧倒角过渡。
全桥共设置两个主跨合龙段和两个边跨合龙段。
0#块段长10.0m,合龙段长2.0m,1#~5#段长3.0m,6#~9#段长3.5m,11#(边跨直线段)节段长9.75m,最重悬臂浇注段为1#段,其重量约为150.43t。
3 施工方案综述在0#段顶面对称拼装好挂篮后,即进行1#段的悬臂浇筑施工。
挂篮施工时,底模、外侧模随主桁向前移动就位后,按照以下程序施工:⑴绑扎底板、腹板钢筋网和波纹管。
⑵将内模架就位并调整好标高。
⑶绑扎顶板钢筋和预应力管道。
⑷浇筑混凝土。
⑸养护、穿束。
⑹张拉,压浆。
⑺脱模。
当所浇梁段张拉后,挂篮再往前移动进行下一节段施工,如此循环推移,直至完成最后一节悬臂梁段施工。
图3-1 悬臂浇筑段施工工艺框图4 挂篮计算4.1挂篮设计挂篮结构形式为三角挂挂篮,主桁采用2[40b工字钢,上横梁采用2I45b,下横梁采用2[36b,外膜导梁采用2[32b,内膜导梁采用2[36b,底纵梁采用I32b,侧模骨架采用型钢桁片结构,底模采用加工的定型钢模,横肋采用[10,面板采用6mm厚钢板。
挂篮吊杆采用φ32精轧螺纹钢,主桁片利用箱梁竖向预应力束进行锚固。
预应力连续刚构桥挂篮施工有限元模型建立与施工控制文章以L高速公路连续刚构桥为例,分析模拟了桥梁挂篮的荷载特点和荷载传递体系,并使用Midas/civil软件,对桥梁各构件按梁单元进行模拟计算,同时对篮施工控制进行分析。
标签:连续刚构桥;Midas/civil;挂篮Abstract:Taking the continuous rigid frame bridge of L expressway as an example,this paper analyzes and simulates the load characteristics and load transfer system of the bridge hanging basket,and uses Midas/civil software to simulate and calculate each component of the bridge according to the beam element;at the same time,the construction control of the basket is analyzed.Keywords:continuous rigid frame bridge;Midas/civil;hanging basket1 项目概况L桥的主桥部分属于混凝土连续刚构结构,其截面属于变截面单箱单室。
梁高8.48m,腹板以及悬臂端部底板厚度分别为1m、0.948m;跨中梁底板厚度、腹板厚度、高度分别为0.5m、0.5m、4.9m,梁高及底板厚按二次抛物线变化。
L橋施工采用菱形挂篮,构成部分为方形截面的杆件,使用门架连接主桁片,用斜撑将上弦杆之间加固。
双I40b槽钢构成其前横梁以及底篮的前后托梁,项梁腹板每隔0.225m设置一工字钢,共计10根,底板位置每隔0.75m设置一根,共设置5根。
2 挂篮的荷载特点和荷载传递体系由于L桥的悬浇段属于箱梁,横向分布并不均匀。
midas挂篮计算书XXXXXX有限公司2013年07月19日项目负责:项目成员:目录1 设计计算说明 (1)1.1设计依据 (1)1.2 工程及施工工况分析 (1)1.3 挂篮设计 (1)1.3.1 主要技术参数 (1)1.3.2 挂篮构造 (2)1.3.3 挂篮计算对象的初步确定 (2)2 挂篮构件选型及荷载描述 (2)2.1 截面各部位与挂篮各构件的选取 (2)2.1.1 主桁 (3)2.1.2 底篮 (3)2.1.3 悬吊系统 (3)2.1.4 锚固系统 (4)2.1.5行走系统 (4)2.1.6 模板系统 (4)2.2 长度3.5m节段箱梁自重荷载估算 (4)2.3 长度4m节段箱梁自重荷载估算 (5)2.4 模板及人员、机械荷载计算 (6)2.5 根据底篮受力情况明确计算目标 (7)2.5.1 两种底篮模型的建立 (7)2.5.2 底篮构件内力及变形计算 (7)2.5.3 挂篮验算节段确定 (8)3挂篮空间有限元整体模型的建立及计算 (8)3.1挂篮空间有限元模型建立 (8)3.2挂篮整体模型计算 (9)3.2.1强度验算 (9)3.2.2整体刚度验算 (9)4 挂篮主桁架各构件计算 (9)4.1挂篮主桁架强度、刚度计算 (9)4.1.1 强度计算 (10)4.1.2 刚度计算 (11)4.2挂篮后锚力及抗倾覆计算 (12)5 挂篮底模各构件计算 (13)5.1 底模各构件强度验算 (13)5.2 底模构件刚度验算 (14)6 挂篮悬吊系统计算 (15)6.1 悬吊系统强度验算 (15)6.2 悬吊系统刚度验算 (16)1 设计计算说明1.1设计依据1)《VVVVVVVVV箱梁施工图设计》;2)《钢结构设计规范》(GB50017-2003);3)《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50-2011);4)《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86)5)《路桥施工计算手册》1.2 工程及施工工况分析浙江XXXXXX大桥主桥是三跨连续梁,跨度组合为55m+90m+55m,梁部采用挂篮悬臂浇筑施工,即先对称悬臂浇注施工后体系转换合龙成为连续梁。
如何在MIDAS里模拟前支点挂篮?如何实现索力锚固转移到主梁上?1.用集中荷载模拟挂篮荷载。
有时还要考虑前支点处弯矩,具体情况具体分析。
在钝化挂篮荷载的同时,激活相对应索的索力,实现索力作用在主梁上。
这儿需要定义荷载组,把相应阶段的荷载定义不同的荷载组。
2. zdp2004兄是问如何用midas模拟,模拟混凝土形成强度,参加主梁工作这个阶段吧。
这个阶段在桥博中可以模拟成挂篮的转移锚固,作用于挂篮的力反作用于主梁上。
同理,在midas中,模拟这个过程,只能通过荷载的变化来模拟,就是在midas中一个施工阶段添加子步骤(同一施工阶段的结构模型和边界条件相同,但加载的时期和荷载可以发生变化)。
就象楼上房地产兄说得,用集中荷载模拟挂篮荷载,当然还有新浇注混凝土的湿重。
具体做法如下:在静力荷载工况中定义湿重和挂篮(当然包括自重和预应力等等,这里只说明挂篮的模拟),然后再定义荷载组(手册上有)。
每个阶段定义2个子步骤,用来模拟移动挂篮(第2天或3天,是张拉预应力天数),浇注混凝土(第5天=施工阶段天数12d-养护天数7d)和转移锚固。
以中间施工阶段(第6号块)为例进行说明,开始,激活6号块混凝土结构组,和相应的预应力荷载组,钝化6号块湿重,本施工阶段第一天用来模拟挂篮转移锚固的过程;第3天,激活7号段挂篮荷载,钝化6号挂篮荷载,用来模拟挂篮的移动;第5天,激活7号块湿重,用来模拟混凝土的浇注,以后重复以上过程。
这里需要说明一点,如果是做施工监控,想得到预拱度可以不加湿重,或者对预拱度进行修正,因为在模拟浇注混凝土时,没有形成新节点,那么新生成节点的挠度并没有累计到预拱度中,如果是设计可以象上面过程考虑。
请指正,大家共同进步!3.请问liwencsru兄,为什么说做桥梁监控不需要考虑湿重呢?虽然在挂蓝中浇筑混凝土并没有形成新的节段,但是会通过挂蓝对已有节段挠度产生影响,这个会直接反应在MIDAS中的预拱度图形中,即对前面节段的预拱度产生影响.这是我的理解,还请指正.4.楼上的兄弟,我就用MIDAS计算桥梁用于桥梁监控制中。
Midas在连续悬臂施工挂篮主桁检算中的应用从绍虎【期刊名称】《河南科技》【年(卷),期】2015(000)012【摘要】The force of the overall system in the continuous cantilever construction hanging basket inspection is rela⁃tively complex, manual computation on the force of each member in the system has certain difficulty. In this paper, the Midas finite element software is used to analyze the hanging basket with overall modeling, which can be used to complete the calculation more quickly and accurately.%连续悬臂施工挂篮检算整体上各系统受力较为复杂,各系统各杆件受力大小手算有一定的难度。
本文通过Midas有限元软件对挂篮采用整体建模分析,能够较为快捷准确的完成计算。
【总页数】3页(P77-79)【作者】从绍虎【作者单位】中铁七局集团第四工程有限公司,湖北武汉 430000【正文语种】中文【中图分类】U445【相关文献】1.利用Midas软件进行连续梁施工三角挂篮主桁设计 [J], 陈丽英2.顶桁架走行系统牵索挂篮在“倒八字”斜拉桥悬臂主梁施工中的应用研究 [J],李俊杰3.Midas在连续悬臂施工挂篮主桁检算中的应用 [J], 从绍虎4.铁路连续梁桥悬臂施工挂篮主桁架力学性能验算 [J], 姚在社5.下导式无主桁斜拉挂篮在宽幅桥梁悬臂施工中的应用 [J], 毋存粮;井维东;宋康;景玉婷因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
挂篮建模计算说明1、建模内容模型采用Midas civil整体建模(因挂篮为对称结构,仅建立单侧即可)建模内容:挂篮主桁(贝雷片)、贝雷片支撑架(L50*5)、后锚梁(2[32b)、底横梁(2[36b)、外模导梁(2[32b)、内膜导梁(2[36b)、前上横梁(2I45b)、底模纵梁(I32b)、吊杆(Φ=32mm精轧螺纹钢)。
不需建立的模型:挂篮前支腿、后支腿、滑道梁、侧模、底模(包含背楞和面板)。
挂篮材料参数详见附1表1 材料设计参数表序号材料规格材质容重(kN/m³)使用部位1 新浇筑混凝土C50 262 贝雷片321型16Mn 挂篮主桁3 角钢L50*5 Q235 78.5 贝雷片支撑架4 槽钢2[32b Q235 78.5 后锚梁5 槽钢2[36b Q235 78.5 底横梁6 槽钢2[32b Q235 78.5 外膜导梁7 槽钢2[36b Q235 78.5 内膜导梁8 工字钢2I45b Q235 78.5 前上横梁9 工字钢I32b Q235 78.5 底模纵梁10 精轧螺纹钢Φ=32mm PSB785 78.5 吊杆2、挂篮结构挂篮结构图详见附图1,图中挂篮前支腿到前上横梁长度为变量,具体变量位置为图中青色圆圈内,变量在原有基础上增加“n”,单位为mm,“n”值规则如下:学号1-9,n=学号×10学号10-99,n=学号学号99以上,n=学号/103、荷载(1)混凝土荷载混凝土荷载截面详见附图2(混凝土荷载采取线荷载加载在底模纵梁上,每根纵梁承受的砼荷载在图中已用蓝色线条分割),图中底板厚度为变量,具体变量位置为图中青色圆圈内,变量在原有基础上增加“n”,单位为mm,“n”值规则如下:学号1-9,n=学号×10学号10-99,n=学号学号99以上,n=学号/10(2)其他荷载外模荷载10KN/m,外模长度4.2m,外包已浇筑梁段0.5m。
内膜荷载0.5KN/m,内模长度4.2m,外包已浇筑梁段0.5m。