凤凰二桥十字盘有限元分析计算剖析.docx

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凤凰二桥十字盘有限元分析计算剖析

广州南沙明珠湾区灵山岛尖区域

凤凰二桥项目

引桥现浇箱梁满堂支架有限元分析

编制：

审核：

审批：

中交南沙新区明珠湾区工程总承包项目经理部

二零一五年三月

目录

一、满堂支架有限元分析简介4

二、有限元分析参数5

2.1支架材料5

2.2荷载标准值计算5

三、有限元分析结果6

四、结论12

1、满堂支架有限元分析简介

十字盘脚手架采用材质为Q345B的Ф60×3.25钢管搭设，该型脚手架具有受力性能好、通用性强、施工方便等优点。

本工程支架立杆一般区域顺桥向间距为1.2m，横桥向间距为0.9m、1.5m、1.8m，在腹板区域加密为0.6m，步距为1.5m。

现选取引桥支架搭设高度最高的59#-60#之间选取一个标准支架单元，利用midascivil软件对其进行建模模拟分析，模型建立如下:

2、有限元分析参数

2.1支架材料

十字盘脚手架立杆间距为1500mm，横杆规格有1800、1200、900、600mm，模拟支架高度为10m，立杆材质为Q345B，壁厚3.25mm，设计强度fy=310N/mm2，横杆、斜杆、底座、顶托规格为Q235，壁厚为3mm（其中底座、顶托壁厚为5mm），设计强度fy=215N/mm2

2.2荷载标准值计算

模拟单元箱梁高度最大为2.2m，荷载标准值如下：

1、恒荷载项（分项系数取1.2）包括：

①钢筋混凝土容重25.50KN/m3；

②模板自重0.50kN/m2；

③脚手架自重0.15KN/m3。

2、活荷载项（分项系数取1.4）包括：

①倾倒混凝土荷载2.00kN/m2；

②施工均布荷载2.50kN/m2。

荷载工况和系数图

3、有限元分析结果

支架受力分析

立杆组合应力图

横杆组合应力图一

横杆组合应力图二

横杆组合应力图三

横杆组合应力图四

斜杆组合应力图一

斜杆组合应力图二

斜杆组合应力图三

斜杆组合应力图四

斜杆组合应力图五

支架自振模态图

4、结论

1、支架中各杆件钢管的应力满足规范要求，并具有一定的安全储备。

2、斜杆最大应力为44N/mm2，远小于设计值，满足规范要求。

3、斜杆支撑在横杆上，由横杆承担部分水平分力，避免立杆直接受力，对整个支架受力有利；整个架体斜杆呈“八”字型对称布置，增加了架体稳定性。

4、支架整体稳定性满足要求，不需要设置横向水平杆（横向水平斜杆作用主要为增加水平方向刚度，十字盘脚手架杆件连接用十字盘销轴连接，属于半刚性连接，连接刚度相对于碗扣式和扣件式都偏大）。

脚手架竖杆荷载相对于竖杆承载力偏小，支架高宽比在规范允许范围内，通过整体模型屈曲模态分析，得出临界荷载系数结果10＞4，结构稳定性可以满足施工要求。