Midas-civil临时支架计算.ppt

大跨度桥梁临时支架的作用 在大跨度斜拉桥悬臂施工中，临时支架所起的作用与施工组织方式直接相关，主要分以下两种情况： 边跨采用大块梁段吊装或支架上直接组拼，使双悬臂长度较小或没有双悬臂施工。 主跨为1088米的苏通大桥的边跨采用临时搁置墩进行大节段钢箱安装，使双悬臂减小到150米左右，并进行了边跨合龙 。 大跨度桥梁临时支架的作用 对于大跨度斜拉桥，当双悬臂达到一定长度，如果出现落梁、地震及不对称横桥强风等荷载时，由于悬臂较大，将对塔、梁产生巨大的倾覆力矩，塔梁容易受损，在施工控制中需要在边跨（或中跨）不影响通航范围内的适当位置设置安全措施—临时支架，当主梁架设到此位置时，将主梁与临时墩进行竖向和横向的锚固。 上海长江大桥临时支架midas实例 1.工程概况 2.模型建立 材料属性 截面特性 节点与单元 边界条件 3.静力荷载工况分析 4.屈曲分析 5.结果查看及验算 支架强度及刚度验算 支架整体及构件稳定验算 连接件强度验算 工 程 概 况 上海长江大桥主桥工程支架系统主要有0#块支架、临时墩支架、辅助墩支架以及边墩支架。 以下以边墩支架为例建立midas整体模型。 工 程 概 况 边墩模型如右所示 支架多由钢管焊接而成，在模型中可以采用梁单元模拟。 支架通过预埋件与桥墩连接，在模型中将其模拟成固定边界条件。 支架由立柱、横向联系梁、附墙梁、剪刀撑以及轨道梁组成（位置如右所示），该桥边墩支架所有组成部分均采用Q235钢材 支架高约44m，宽约32m，具体尺寸见施工图。 工 程 概 况 模型荷载 为简化考虑，模型仅考虑自重及支架顶梁段重量。 虽然支架属于临时结构，但需要保证其具有一定的安全性及适用性，支架需要验算的内容包括以下几个方面： 支架强度及刚度验算 支架整体及构件稳定验算 连接件强度验算 验算限值的取用 强度要求：参考《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86） ，轴向容许应力取140Mpa，弯曲容许应力取145Mpa。 刚度要求：支架受载后挠曲的杆件，其弹性挠度为相应结构跨度的1／400 ，见《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000） 模 型 建 立 输入材料属性 路径：模型—材料和截面特性—材料 在设计类型中选择钢材 在钢材中选择规范，并在数据库中选择钢材类型。 GB03代表钢结构设计规范 GB 50017-2003 该模型中选择钢材为Q235 模 型 建 立 输入截面特性 路径：模型—材料和截面特性—截面。 截面数据输入框中有多种输入方式，这里采用数据库/用户。 采用用户输入方式，这里输入支架立柱截面，依次方法再定义其他截面。 模 型 建 立 节点及单元的建立 在单元和节点建立之前，先要明确一下midas中的坐标系规定 模 型 建 立 节点及单元的建立 路径：模型—节点（单元）—建立。 模 型 建 立 节点及单元的建立 最初只需关键节点与单元，然后细分单元，细分单元可以提高计算精度。 但注意单元过细将增加不必要的计算量，该模型单元长度在1－2m。 单元细分路径： 模型—单元—分割 模 型 建 立 边界条件的建立 路径：模型—边界条件— 一般支承 该模型边界条件如右所示 静 荷 载 工 况 分 析 该模型荷载考虑自重和支架顶部梁段重量 输入荷载之前，需要先定义静荷载工况， 路径：荷载—静荷载工况 midas中提供了多种荷载类型，具体区别参见帮助 静 荷 载 工 况 分 析 荷载定义 路径：荷载—自重 模型自重程序会自动通过截面及材料容重计算，只需添加自重作用方向 支架顶部梁段重量，可以采用节点荷载定义 注意：为了方便定义节点荷载，在节点建立阶段需要在荷载作用位置建立节点 屈 曲 分 析 对结构进行屈曲分析 路径：分析－屈曲分析控制 不同屈曲模态对应不同屈曲模态特征值，一般第1阶屈曲模态特征值最小，控制结构整体稳定性 屈曲荷载一般将自重设置成常量 进行模型计算 路径：分析—运行分析 结 果 查 看 及 分 析 在对结构进行验算前，需要先定义荷载组合 ，该模型组合简单采用自重＋支架顶部梁段 结 果 查 看 及 分 析 查看应力路径：结果—应力—梁单元应力图 结 果 查 看 及 分 析 查看位移路径：结果—位移—位移形状 结 果 查 看 及 分 析 查看整体稳定路径：结果—屈曲模态 整体稳定验算：屈曲分析的1到5阶失稳临界荷载系数分别为：97.1、98.13、102.7、103.1、106.1。 其一阶失稳模态如左所示。 结 果 查 看 及 分 析 构件稳定性及连接件强度验算可以通过提取对应内力，结合规范进行计算，这里不再详述计算过程。 内力查看：结果—内力—梁单元内力图 支架弯