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-1-MIDAS结构技术之预应力钢筋混凝土箱梁现浇支架例题-2-一、项目简介某工程32m现浇简支梁全长32.6m，计算跨度31.1m，截面中心梁高3.05m，梁顶宽为12m，梁底宽5.5m，墩高9.85m，每片梁重836.8t。箱梁正视图、断面图分别如图1.1、1.2所示。承台简支箱梁京沪线主墩京沪线主墩承台图1.1简支箱梁正视图图1.2简支箱梁断面图现浇支架采用钢管柱+分配梁+贝雷梁结构体系，采用φ530x10钢管做受力支柱，单层贝雷片做受力纵梁。为便于卸落支架，在钢管顶部设置一道砂筒（砂筒高为650mm），砂箱上采用2I45a作传力分配梁，贝雷片直接放置在2I45a分配梁上，贝雷片顶部I12.6分配梁，设置位置随侧模竖肋桁片，底模及侧模采用加工好的定型钢模，内模采用竹胶板和小方木构成的木模。支架布置如图1.3、1.4所示。对于本工程32.6m简支箱梁施工，由于地基条件较差、墩身高度受限，拟采用单层贝雷梁+分配梁+钢管柱结构支撑体系，中部支承采用斜柱。-3-承台简支箱梁京沪线主墩京沪线主墩承台图1.3简支箱梁支架布置正视图承台图1.4简支箱梁支架布置断面图设计参数如表1.1、1.2所示，荷载信息如表1.3所示。表1.1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262圆管Φ530×10Q34578.5钢管柱3圆管Φ299×8Q34578.5斜柱拉杆4圆管Φ168×5Q34578.5钢管柱腹杆5工字钢2I45aQ34578.5分配梁-4-6工字钢12.6Q23578.5贝雷梁上方分配梁7工字钢I20aQ23578.5砂筒垫梁8贝雷梁标准桁片16Mn78.5表1.2钢材设计强度值（N/mm2）钢材抗拉、抗压、抗弯抗剪承压型号厚度或直径（mm）Q235≤16215125325＞16-40205120＞40-60200115Q345≤16310180400＞16-3529517016Mn273156说明：设计强度按《钢结构设计规范》GB50017-2003取值。表1.3单片贝雷梁荷载信息统计表序号荷载类型荷载大小（kN/m）翼缘板区域腹板区域中箱室区域1箱梁自重23.5664.8756.582模板自重7.504.7516.503分配梁12.6#工字钢0.430.190.444施工人员及设备2.172.003.675振捣冲击荷载4.334.007.34恒载(1+2+3)/n15.7534.9124.51活载(4+5)/n3.253.003.67说明：1、考虑最不利荷载分担，翼缘板、腹板及中箱室区域的单片贝雷梁分别承担上部荷载的1/2、1/2、1/3，即计算单片贝雷梁荷载时，n取值分别为2、2、3；二、操作流程1、材料属性定义-5-1.运行midasCIVIL；2.点击新建，打开新建项目；3.点击工具-单位系，对话框如右图2.1所示，单位系统选N、mm，其余保持默认值；4.点击确认；图2.15.主菜单选择特性-材料特性值，点击添加，弹出材料数据对话框如图2.2所示，材料号：1名称：16Mn设计类型：用户定义规范：无弹性模量：2.06e+005（N/mm^2）泊松比：0.3线膨胀系数：1.2e-005（1/[C]）容重：9.83e-005（N/mm^3）（适用）注意：此处对16Mn钢材的容重进行调整，是基于成片贝雷梁模型自重与实际自重不一致的原因，调整容重后，成片贝雷梁模型自重与实际自重一致。材料号：2设计类型：钢材规范：GB03（S）数据库：Q235（适用）材料号：3设计类型：钢材规范：GB03（S）数据库：Q345（确认）图2.2-6-2、截面属性定义1.菜单选择特性-截面特性值，点击添加，弹出截面数据对话框如图2.3所示，截面号：1截面类型：双槽钢截面名称：弦杆选择用户定义，数据库名称：GB-YB05截面名称：C10.0C：80（mm）（适用）截面号：2截面类型：工字形截面名称：斜腹杆选择用户定义H：80（mm）B1：50tw：4.5tf1：6.5B2：50tf2：6.5r1：6r2：2.5（适用）截面号：3截面类型：工字形截面名称：直腹杆选择用户定义H：80（mm）B1：50tw：4.5tf1：6.5B2：50tf2：6.5r1：6r2：2.5（适用）截面号：4截面类型：角钢名称：L70x5选择数据库定义，数据库名称：GB-YB截面名称：L70x5（适用）2.截面特性计算器的使用双拼I45a工字钢截面采用cad建立（图25），利用midas-civil的截面特性计算器导入。点击菜单栏工具，打开截面特性计算器（图2.6），点击OK（图2.7），点击File，点击Import，点击AutoCADDXF（图2.8），DXFFileName选择cadDXF文件存储路径，点击OK（图2.9）。点击菜单Model，点击Section，点击Generate（图2.10），Type选择Plane，勾选CalculatePropertiesNow，在图形窗口框选截面，点击Apply（图2.11）。点击菜单Model，点击Section，点击Export，FileName选择截面文件存储路径并命名截面导出文件名，选择MIDASSectionFile，在图形窗口框选截面，点击Apply，生成sec后缀截面文件。截面数据对话框，点击数值，选择任意截面（图2.12）截面号：5截面类型：任意截面名称：2I45a点击从SPC导入，选择上一步存储的sec后缀截面文件，点击打开，导入截面信息（适用）-7-图2.3图2.4图2.5图2.6图2.7图2.8图2.9-8-图2.10图2.11图2.12图2.13图2.143.截面号：6截面类型：管型截面名称：P530x10（图2.13）选择数据库，数据库名称：GB-YB05截面名称：P530x10（适用）截面号：7截面类型：管型截面名称：P299x8选择数据库，数据库名称：GB-YB05截面名称：P299x8（适用）截面号：8截面类型：管型截面名称：P168x5选择数据库，数据库名称：GB-YB05截面名称：P168x5（适用）截面数据对话框，点击数值，选择任意截面（图2.14，采用截面特性计算器生成sec截面文件导入）截面号：9截面类型：任意截面名称：加强腹杆-9-点击从SPC导入，选择存储的加强腹杆sec后缀截面文件，点击打开，导入截面信息（适用）4.至此，所有截面属性定义完成，包括贝雷梁弦杆、斜腹杆、直腹杆，分配梁2I45a，钢管支架等，如图2.15所示。图2.153、几何模型建立1.点击菜单栏节点/单元，点击建立节点（图2.16），坐标0，0，0点击适用坐标90，0，0点击适用坐标795，0，0点击适用坐标1500，0，0点击适用坐标2205，0，0点击适用坐标2910，0，0点击适用坐标3000，0，0点击适用点击移动复制，形式选择复制；等间距0，0，110；在图形区选择节点2、6，点击适用间距0，0，700；在图形区选择节点2、4、6，点击适用间距0，0，1290；在图形区选择节点2，6，点击适用间距0，0，1400；在图形区选择节点1~7，点击适用形成节点如图2.17所示。-10-图2.16图2.172.点击建立单元，单元类型一般梁/变截面梁，材料名称1：16Mn，截面名称1：弦杆，交叉分割勾选节点、单元（图2.18），节点连接1，7（点击图形区节点1、7，下同）；节点连接15，21截面名称2：斜弦杆，交叉分割勾选节点、单元，节点连接10，17；节点连接10，3；节点连接17，11；节点连接3，11；节点连接11，19；节点连接11，5；节点连接19，12；节点连接5，12截面名称3：直弦杆，交叉分割勾选节点、单元，节点连接2，16；节点连接4，18；节点连接6，203.单元坐标轴方向调整点击修改参数（图2.19），参数类型单元坐标轴方向，Beta角：90，选择截面类型斜腹杆、直腹杆所有单元，点击适用。图2.18图2.19-11-4.顺桥向贝雷梁复制点击单元移动复制，形式复制，等间距3000，0，0，复制次数9，交叉分割勾选节点、单元，勾选复制节点属性、复制单元属性，点击适用（图2.20）5.贝雷片间销轴连接的约束释放菜单栏点击边界，点击释放梁端约束，类型相对值，i-节点不勾选，j-节点勾选My，选择各片贝雷梁最右端弦杆，点击适用（图2.21）图2.20图2.216.菜单栏点击节点/单元，点击移动复制，等间距0，900，0，复制次数2，点击全选图标（），勾选复制节点属性、复制单元属性，点击适用等间距0，300，0，复制次数1，图形区框选横桥向最右侧一排贝雷梁，勾选复制节点属性、复制单元属性，点击适用；以此类推，建立上部贝雷梁整体模型（图2.22）-12-图2.227.分配梁上方直腹杆加强点击修改参数，参数类型选择截面号，形式名称9：加强腹杆，选择分配梁上方直腹杆，点击适用（图2.23）图2.238.建立贝雷梁间连接片点击建立单元，材料名称2：Q235，截面名称4：L70x5，依据设计图建立贝雷梁间的连接片（图2.24）。菜单栏点击边界，点击释放梁端约束，类型相对值，点击铰-铰，选择所有连接片，点击适用-13-图2.249.分配梁建立分配梁为2I45a双拼工字钢，分配梁形心位置较之贝雷梁下弦形心低275mm。点击单元复制移动，形式复制，等间距0，0，-275，图形区框选分配梁对应上方贝雷梁下弦节点，点击适用（图2.25）图2.25点击建立单元，材料名称3：Q345，截面名称5：2I45a，交叉分割勾选节点、单元，节点连接选择各分配梁首尾节点，建立分配梁（图2.26）。图2.2610.钢管支架建立点击菜单栏节点/单元，点击建立节点（钢管柱底部节点）坐标90，1200，-8125点击适用坐标90，4800，-8125点击适用坐标90，8400，-8125点击适用-14-点击移动复制，形式选择复制；等间距0，0，1925；在图形区选择钢管柱底部节点，点击适用点击移动复制，形式选择复制；等间距0，0，3425；在图形区选择钢管柱底部节点，点击适用点击移动复制，形式选择复制；等间距0，0，4925；在图形区选择钢管柱底部节点，点击适用点击移动复制，形式选择复制；等间距0，0，6850；在图形区选择钢管柱底部节点，点击适用点击建立单元，材料名称3：Q345，截面名称6：P530x10，交叉分割勾选节点、单元，节点连接在图形区点击钢管柱顶、底部节点，建立钢管柱截面名称6：P168x5，交叉分割勾选节点、单元，节点连接在图形区点击腹杆节点，建立钢管柱间腹杆以此类推，建立斜支撑钢管柱、横梁及腹杆点击单元镜像，形式复制，镜像平面选择y-z平面，x取14250mm，交叉分割勾选节点、单元，勾选复制节点属性、复制单元属性，选择左侧钢管柱支架，点击适用（图2.27），至此几何模型建立完成（图2.28）图2.27-15-图2.284、边界荷载设置1.边界设置点击边界，点击边界条件，选择添加，支承条件类型勾选D-ALL，图形区选择钢管柱底部节点，点击适用（图2.29）。图2.292.弹性连接设置点击节点移动复制，形式复制，等间距0，0，1000，勾选在交叉点分割单元，选择钢管柱顶部节点（图2.30），点击适用。-16-图2.30分配梁形心位于两片贝雷梁交接处时（图2.31），顺桥向左右复制分配梁节点，与上部贝雷梁下弦节点竖直向对应。点击弹性连接，类型刚性，逐个点击此处分配梁节点与两侧节点，并适用，建立刚性连接。图2.31点击弹性连接，类型一般，SDx输入5kN/mm，SDy输入5kN/mm，SDz输入99999999kN/mm，分别点击钢管柱顶部节点及其竖向对应的分配梁节点、分配梁节点及其竖向对应的贝雷梁下弦节点，并适用，建立钢管柱与分配梁、分配梁与贝雷梁间的联系。3.荷载工况设置点击荷载，点击静力荷载工况，分别输入图2.32所示工况类型。-17-图2.32图2.334.荷载施加点击荷载，点击梁单元荷载，荷载工况名称上部恒载，荷载类型均布荷载，方向整体坐标