满堂支架稳定性midas建模教程

Civil临时结构计算分析例题One满堂支架稳定性分析北京迈达斯技术有限公司施工事业部例题One满堂支架稳定性分析概要此例题介绍使用midasCivil建立并计算满堂支架结构的刚度、强度及稳定性的详细教程。此例题的步骤如下：I.简介II.建立新项目并设定操作环境III.定义特性信息IV.建立几何模型V.建立边界条件VI.添加荷载VII.定义分析控制数据VIII.运行分析IX.查看结果1I.简介本例题通过跨径为32m混凝土简支现浇梁满堂支架的结构模型，详细介绍midasCivil建立结构模型、施加边界条件和施工荷载、查看分析结果等具体步骤，进行强度、刚度、稳定性及应力分析的方法。满堂支架高度18.4m，横向宽度16.2m，纵向长度32.4m，支架上方纵向倒扣C36b的槽钢，钢材材质为A3钢，上部荷载通过25mm竹胶板及150mm×150mm方木传递到槽钢，支架竖向层高1.2m，横向、纵向水平间距为0.9m，见下图，结构构造尺寸可参考《建筑施工碗口式钢管脚手架安全技术规范》。该例题数据仅供参考2II.建立新项目并设定操作环境主菜单选择文件新项目主菜单选择文件保存：输入文件名并保存主菜单选择工具单位系：选择单位（可设为默认）建模过程中，可以点击状态栏中单位系变化单位体系3III.定义特性信息主菜单选择特性材料特性值点击添加选择设计类型：钢材选择规范：JTJ（S）1选择数据库：A3点击适用2选择设计类型：用户定义3弹性模量：1.6272e+001泊松比：0.42容重：5.394e-009点击确定1规范根据实际选择，可以选择GB12（S）2确定和适用均可，适用不关闭窗口3根据计算要求填入必要数据4主菜单选择特性截面特性值点击添加选择管型截面名称：水平钢管选择P50×4点击适用1名称：竖直钢管点击适用5名称：剪刀撑点击适用选择槽钢截面名称：槽钢选择C36b点击适用6选择实腹长方形截面名称：方木点击用户：H=150mm；B=150mm点击适用主菜单选择特性厚度点击添加面内和面外25mm点击适用7IV.建立几何模型主菜单选择节点/单元建立节点坐标：0，0，0点击适用主菜单选择节点/单元扩展材料：A3；截面：竖直钢管方向：z间距：200,15@1200,2001选择节点1点击适用1使用英文逗号或者空格隔开8主菜单选择节点/单元移动复制（单元）等间距：900,0,0复制次数：36全部选择点击适用等间距：0,900,0复制次数：18全部选择点击适用9主菜单选择视图选择平面XY平面Z坐标：200点击适用主菜单选择视图激活10主菜单选择节点/单元建立单元材料：A3；截面：水平钢管节点连接1：2，650材料：A3；截面：水平钢管节点连接：2，119901直接连接节点，不需要输入节点号，不需要点击适用11主菜单选择节点/单元移动复制（单元）点击左视图选择右侧节点1等间距：0,900,0复制次数：18点击适用1实际选择的是空间中x方向单元12主菜单选择节点/单元移动复制（单元）点击前视图选择左侧节点等间距：900,0,0复制次数：36点击适用13主菜单选择节点/单元移动复制（单元）等间距：0,0,1200复制次数：15点击全选点击适用主菜单选择视图选择平面YZ平面X坐标：0点击适用14主菜单选择视图激活主菜单选择节点/单元建立单元点击左视图材料：A3截面：剪刀撑交叉分割不勾选1连接节点：如下图1为了使剪刀撑和水平杆不传力，15主菜单选择节点/单元移动复制（单元）等间距：3600,0,0复制次数：9交叉分割不勾选树形菜单：双击剪刀撑截面点击适用主菜单选择视图全部激活点击左视图树形菜单：右键单击竖直钢管截面点击选择11双击对应截面也是选择16主菜单选择节点/单元交叉分割点击适用点击观察缩小单元后的形状11此功能主要用来检查交叉分割以及相互作用的节点是否耦合17主菜单选择视图选择平面XZ平面Y坐标：0点击适用主菜单选择视图激活18主菜单选择节点/单元建立单元点击前视图材料：A3截面：剪刀撑交叉分割不勾选连接节点：如下图主菜单选择节点/单元移动复制（单元）等间距：0,2700,0复制次数：6交叉分割不勾选树形菜单：双击剪刀撑截面点击适用19主菜单选择视图全部激活点击前视图树形菜单：右键单击竖直钢管截面点击选择主菜单选择节点/单元交叉分割点击适用20主菜单选择节点/单元移动复制（节点）任意间距：方向z间距11mm选择最顶层所有节点点击适用点击消隐选项，放大后如下图21点击选择最新建立的个体点击激活主菜单选择节点/单元建立单元材料：A3截面：槽钢Beta角：-90连接节点：建立Y=0位置的一根杆件22主菜单选择节点/单元移动复制（单元）等间距：0,900,0复制次数：18点击选择最新建立的个体1点击适用主菜单选择特性截面特性值点击槽钢编辑修改偏心偏心：左中心点击确认1选择的一种方式，这里也可以用其他方式选择23主菜单选择节点/单元移动复制（节点）右键单击树形菜单中槽钢激活点击全部选择任意间距：方向z间距75mm点击适用24主菜单选择节点/单元建立单元点击选择最新建立的个体激活材料：木材截面：方木连接节点：如下图25主菜单选择节点/单元移动复制（单元）点击选择最新建立的个体等间距：900,0,0复制次数：36点击适用主菜单选择节点/单元移动复制（节点）点击全部选择任意间距：方向z间距87.5mm点击适用26点击选择最新建立的个体点击激活主菜单选择节点/单元建立单元单元类型：板材料：木材厚度：25节点连接：依次连接板的四个角点11顺时针或逆时针均可，连接方向与板单元局部坐标有关27全部激活注意：以上建模数据仅供参考，工程实际应用过程中，需要根据实际图纸尺寸进行建模，需要把板单元以及下层分配梁（方木等梁结构）进行细分多份（每个跨度至少3-4份），板单元与实体单元的结果误差与分割尺寸成正比。V.建立边界条件主菜单选择边界条件（一般支承）点击视图选择平面选择XY平面Z坐标：0点击适用支承条件类型：D-ALL点击适用28主菜单选择边界释放梁端约束点击视图选择平面选择XY平面点击每层水平钢管对应的节点1勾选My（i-节点和j-节点）2分别输入0.5点击适用主菜单选择视图显示单元勾选单元局部坐标点击确定1选择的一种方式，点击一个节点就选择了这个节点所在平面的所有单元和节点2局部坐标系绕局部坐标y轴的弯矩进行释放，0.5为保留50%的弯矩29主菜单选择边界弹性连接激活上部结构1，如图所示调节单位体系kN和m类型：一般SDx：1E7；SDy：1E5；SDz：1E5SRx：0；SRy：0；SRz：1E22勾选复制弹性连接复制方向轴x间距36@0.9两点：依次点击所圈两点（如下图）两点：依次连接第一列（y=0），同上1上部结构包括竖直钢管顶端节点、槽钢、方木和板21E7代表1乘以10的7次方，这里输入弹性连接是局部坐标系30右键点击树形菜单弹性连接点击不显示1主菜单选择边界弹性连接激活上部结构，如图所示类型：一般SDx：1E7；SDy：1E5；SDz：1E5SRx：0；SRy：1E2；SRz：0勾选复制弹性连接复制方向轴x间距36@0.9两点：依次点击所圈两点（如下图）1如果无效，可先点击显示，再点击不显示，或者在显示里取消勾选弹性连接31两点：依次连接第一列（y=0），同上主菜单选择边界条件弹性连接激活上部结构，如图所示类型：一般SDx：1E7；SDy：1E5；SDz：1E5SRx：0；SRy：0；SRz：0勾选复制弹性连接复制方向轴x间距36@0.9两点：依次点击所圈两点（如下图）32两点：依次连接第一列（y=0），同上VI.添加荷载主菜单选择荷载静力荷载静力荷载工况名称：自重工况：所有荷载工况类型：恒荷载点击添加名称：混凝土湿重工况：所有荷载工况类型：活荷载点击添加点击关闭33主菜单选择荷载静力荷载自重荷载工况名称：自重自重系数Z：-1点击添加点击关闭右键单击工作树形菜单中板单元选择激活34主菜单选择荷载静力荷载分配面荷载定义平面荷载类型名称：底板荷载勾选均布输入四点坐标，如下图荷载：7.8点击添加名称：边腹板及顶板荷载勾选均布输入四点坐标，如下图荷载：46.8复制到y轴方向：13.95点击添加35名称：中腹板及顶板荷载勾选均布输入四点坐标，如下图荷载：39复制到y轴方向：3@2.8点击添加点击关闭36主菜单选择荷载静力荷载分配面荷载分配平面荷载荷载工况名称：混凝土湿重荷载类型：底板荷载加载平面：三点定义一个用户平面1点击适用荷载类型：边腹板及顶板荷载点击适用1定义的坐标系与整体坐标系XY平面重合；定义的荷载坐标在此用户坐标系下，并不是整体坐标系37荷载类型：中腹板及顶板荷载点击适用38VII.定义分析控制数据主菜单选择分析屈曲模态数量：51荷载系数范围：仅考虑正值2荷载工况：自重荷载类型：不变3点击添加荷载工况：混凝土湿重荷载类型：可变4点击添加点击确认VIII.运行分析1一般查看最小值，设置多阶可查看结构的容易失稳的其他状态2因为个别情况会出现负值，一般取默认即可3自重也可定义为可变荷载，所求屈曲系数偏保守，对施工临时结构计算有利4一般情况，除自重以外其他荷载定义为可变荷载39主菜单选择分析运行分析IX.查看结果主菜单选择结果荷载组合名称：组合选择荷载工况并填入系数，如下图1点击关闭1根据规范及相关施工手册定义分项系数40主菜单选择结果反力荷载工况/荷载组合：组合反力：FZ勾选数值1和图例点击适用主菜单选择结果变形位移等值线荷载工况/荷载组合：组合位移：DZ勾选等值线、变形、数值和图例点击适用1点击数值和图例右侧省略号可以进行详细设置显示方式41主菜单选择结果内力梁单元内力图激活一根竖直钢管荷载工况/荷载组合：组合内力：Fx1勾选等值线、数值和图例点击适用激活一根方木内力：My和Fz2勾选等值线、数值和图例点击适用1内力取值为单元的局部坐标系2方木的弯矩和剪力42激活一根方木内力：Mz和Fy1勾选等值线、数值和图例点击适用主菜单选择结果应力梁单元应力全部激活荷载工况/荷载组合：组合应力：组合应力2勾选等值线、变形、数值和图例点击适用1槽钢的弯矩和剪力，槽钢的坐标轴旋转了90°（Beta）2a代表轴向应力；b代表弯曲应力；s代表剪切应力；组合应力为a和b的组合43主菜单选择结果应力板单元应力荷载工况/荷载组合：组合勾选节点平均1应力：Sig-eff勾选等值线、变形、数值和图例点击适用主菜单选择结果振型屈曲模态勾选图例点击适用1板单元划分精度不够时，同一节点处应力差值较大，节点平均取平均值44主菜单选择结果结果表格屈曲模态11特征值建议4-8，特征值取值随高度而增大，10m-20m支架取6-845