MIDAS培训讲稿1现浇支架.docx

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MIDAS培训讲稿1现浇支架

第1部分现浇支架分析

支架现浇施工方法是桥梁施工中经常使用的方法，主要用于简支梁、盖梁、小跨度连续梁和大跨度连续梁0号块以及边跨现浇段的施工。

支架按其结构形式一般分为梁式支架和满堂支架。

梁式支架一般由立柱和梁构成。

立柱常采用螺旋钢管、钢管混凝土柱、军用墩（83式和65式）、万能杆件和用型钢自加工制作的格构柱等，有时也采用钢筋混凝土立柱，个别情况可以采用贝雷梁和军用梁；梁部分常采用64式军用梁、贝雷梁、工字型钢、万能杆件和自加工桁架等。

满堂支架常采用碗口支架、扣件式支架等。

现浇支架的计算包括基础承载能力计算、立柱计算、分配梁计算、梁计算、模板计算等，这些计算可以采用土力学、结构力学、材料力学的方法手工计算，也可以采用商用软件。

这里主要介绍用midasCivil软件进行支架的计算。

1.1实例1——贝雷梁

某箱型简支梁采用梁式支架现浇的方法施工，其跨中断面如图1.1所示，梁的跨度为32.6m。

该梁式支架采用贝雷梁和钢管立柱的形式。

图1.1箱梁截面（单位：

m）

1.1.1贝雷梁模型建立

贝雷梁的模型可以先在AutoCAD中建立然后导入MIDAS，也可以直接在MIDAS中建立，这里采用第一种方法。

1）首先启动AutoCAD，画出标准贝雷梁的线框模型，如图1.2所示。

画图时注意单位要与后面的MIDAS模型一致。

画图时，线段不必在交点处断开，但必须注意不能有重叠的线段。

线段均在各杆件的形心处，这样上下弦杆线段间的竖向距离为其中心距，即1.4m。

最好将贝雷梁线框模型的左下节点定义在坐标源点，以便以后方便确定各个构件之间的相对位置。

将该图存成DXF格式以备后用。

图1.2贝雷梁的线框模型（单位：

m）

2）启动midasCivil，设定单位。

定义截面和材料之前，应先将单位体系设置好（工具>单位系），长度单位设置为m，力的单位设置为kN。

3）执行文件>导入>AutoCADDXF文件，按图1.3所示对话框操作。

图1.3线框模型导入对话框

选择DXF文件名，双击选择线框模型所在的层，选择材料和截面，绕X轴旋转90°，确认。

因为在图1.3中默认选择了“在交叉点分割单元”，所以会发现导入的模型在线段的交点处均断开了。

图1.4线框模型导入后

4）定义材料。

执行特性>材料>材料特性值，得到如图1.5所示的对话框，点击添加定义两种材料，16Mn和Q235。

图1.5定义材料对话框

5）定义截面。

执行特性>截面>截面特性值，得到如图1.6所示的对话框，点击添加定义多种截面。

在图1.6的左侧可以看到本例共定义了8种截面。

截面的定义按图1.6进行，一般的型钢截面在MIDAS的截面数据库中都有，没有的截面可以自定义，自定义的方法参见附录3。

图1.6定义截面对话框

6）将定义的材料和截面指定给相应的杆件。

先选择杆件，然后将对应的材料或截面“拖拽”进视图区域，如图1.7所示。

图1.7给杆件指定材料和截面

将所有杆件都指定了材料和截面后，可以通过视图>消隐，来显示截面是否正确。

从图1.8可以看出，上下弦杆的截面定义有问题，双槽10的方向有问题。

这可以通过更改单元的

角来改正，运行主菜单>节点/单元>单元表格，然后将弦杆（1号截面）对应的

角改为0即可。

图1.8消隐后的贝雷梁模型

图1.9通过单元表来修改单元的参数

图1.10正确的截面

7）贝雷梁片之间销钉的模拟

可以通过释放梁端约束的方法来完成。

对贝雷梁来讲这步的影响不大。

8）贝雷梁的拷贝和移动

支架的布置如图1.11所示，需要根据贝雷梁的横向和纵向布置来拷贝上面的模型。

拷贝后的贝雷梁如图1.12所示。

图1.11支架布置图

图1.12贝雷梁模型

1.1.2立柱、分配梁等的模型建立

根据立柱、分配梁等与贝雷梁的相对位置建立其模型。

首先建立贝雷梁顶部的横梁，采用的是工16型工字钢，其偏心设置如图1.13所示。

a）仅设置偏心为中-下部b）在中-下部偏心的基础上附加竖向偏心

图1.13贝雷梁顶横梁偏心设置

建立了一道横梁后，将该横梁在箱梁的底部位置分割成30cm的一段段，其它位置也分割，数量任意。

将箱梁的底部位置的横梁上的节点向上拷贝，距离为一个横梁高度+一半的弦杆高度，然后在这些点（指横梁上的分割点以及拷贝它们而成的节点，如图1.14所示）之间建立弹性连接（刚性）。

图1.14横梁上的分割点与拷贝点之间的弹性连接

将横梁上的分割点以及拷贝它们而成的节点向顺桥向复制，复制的长度为30cm，复制次数为100次，注意要复制节点属性，这样才能将弹性连接一起复制，同时要交叉分割弦杆上的单元。

图1.13中的横梁仅显示了一道，其余横梁可以通过拷贝来完成，横梁的顺桥向间距为300mm，拷贝时注意勾选“交叉分割单元”。

最后建立底模纵梁。

图1.15支架模型

1.1.3箱梁实体模型建立

1）在AutoCAD中建立箱梁的截面，注意箱梁截面的位置和尺寸单位。

图1.16CAD中的箱梁线框模型

2）现在启动MIDAS的另一窗口，导入箱梁的截面。

导入时注意旋转（绕X、Z各转90度）。

图1.17CAD中的箱梁线框模型导入

导入后在箱梁的底板线上按30cm一段分割，以便和底模纵梁结合。

3）数据合并。

将箱梁截面的模型关掉，打开上面建立的支架模型，文件>数据合并，选择箱梁模型文件，注意合并时的相对位置。

如图1.18所示。

图1.18合并数据文件

4）将箱梁截面划分网格，即得到箱梁截面的板单元模型，然后拉伸成实体单元。

拉伸实体前建立混凝土材料。

图1.19总体模型

1.1.4分析

施加边界条件，建立一个静力荷载工况，施加自重，运行分析。

1.1.5查看结果

图1.20总体位移

1.2实例2——64军用梁

1.3实例3——碗口支架