Midas civil在等高連續(xù)梁支架設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

王志強(qiáng)

摘 要：Midas civil是個(gè)通用的工程應(yīng)用類軟件，可適用于橋梁結(jié)構(gòu)、地下結(jié)構(gòu)、工業(yè)建筑、飛機(jī)場(chǎng)、大壩、港口等結(jié)構(gòu)的分析與設(shè)計(jì)。本文利用Midas civil軟件建模，對(duì)橋梁支架系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)及驗(yàn)算。

關(guān)鍵詞：Midas civil；支架 ；設(shè)計(jì)。

一、工程概況

陜西彬縣車站大橋位于左偏曲線段，其起訖里程DK138+151.98～DK138+326.58，全長(zhǎng)174.6m。孔跨布置為4-32m變寬梁部1聯(lián)，32m現(xiàn)澆簡(jiǎn)支箱梁1跨。本橋橋臺(tái)采用矩形空心橋臺(tái)，橋墩均為門式橋墩。墩臺(tái)基礎(chǔ)均為鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。本橋共有橋墩4個(gè)，墩高為6.5m～22.5m范圍內(nèi)（含墩帽）。

1.1、連續(xù)梁設(shè)計(jì)概況

連續(xù)梁全長(zhǎng)130.6m。梁體為等高度、變寬的直腹板箱梁結(jié)構(gòu)，箱體為單箱三室，梁高3.02m，高跨比1：10.8，箱梁頂板寬12.6m～20.6m，底板寬8.87～14.7m，頂板厚度30cm，底板厚度由30cm變化至61cm，腹板厚度由40cm按直線變化至80cm。箱梁兩側(cè)腹板與頂?shù)装逑嘟惶幘捎脠A弧倒角過渡。

1.2、簡(jiǎn)支梁設(shè)計(jì)概況

簡(jiǎn)支梁全長(zhǎng)32.6m。孔跨布置為1-32m簡(jiǎn)支梁（現(xiàn)澆），梁體為等高等寬的直腹板箱梁結(jié)構(gòu)，箱體為單箱單室，梁高3.11m，高跨比1：10.5，箱梁頂板寬12.6m，底板寬5.5m，頂板厚度36cm變化至67cm，底板厚度由28cm變化至70cm，腹板厚度由45m按直線變化至105cm。箱梁兩側(cè)腹板與頂?shù)装逑嘟惶幘捎脠A弧倒角過渡。

二、支架設(shè)計(jì)

2.1支架形式

連續(xù)梁支架為貝雷梁+鋼管柱相結(jié)合的梁柱式支架。橫橋向布置22-26排單層不加強(qiáng)型貝雷梁，貝雷梁上布置I14@500mm型鋼作為模板分配梁，底模和側(cè)模均采用定型鋼模；貝雷梁布置在2I50a型鋼分配梁上，型鋼分配梁布置于Φ630×8mm鋼管立柱頂，立柱頂部和橫向分配梁之間設(shè)置砂箱，鋼管柱底設(shè)置擴(kuò)大基礎(chǔ)，柱間采用[20a和[10通過抱箍和立柱連接作為連接系，全橋布置20排鋼管立柱。

2.2強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)

2.3計(jì)算荷載及荷載組合

2.3.1箱梁砼自重荷載g1

考慮1.05倍的漲模系數(shù)后，混凝土容重按26.5kN/取值。

2.3.2、模板自重荷載g2

定型鋼模板荷載統(tǒng)一按g2=1.5kN/取值。

2.3.3、施工人員、材料及施工機(jī)具荷載g3=2.5 kN/ （計(jì)算模板及其支承小肋）；

1.5 kN/ （計(jì)算支承小肋的梁）；

1.0 kN/ （計(jì)算支架其他結(jié)構(gòu)）。

2.3.4、振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的振動(dòng)荷載g4=2.0kN/（水平模板）4.0kN/㎡（垂直模板）。

2.3.5、澆筑混凝土產(chǎn)生的沖擊荷載g5=2.0kN/。

3.1.6、風(fēng)荷載g6

=0.7×=0.7×1.23×0.6×0.25=0.13kpa，鋼管樁基準(zhǔn)風(fēng)壓（10年）；

=0.7×1.23×1.3×0.25=0.28kpa， 側(cè)?；鶞?zhǔn)風(fēng)壓（10年）；

=0.7×1.23×0.6×0.35=0.18kpa， 鋼管樁基準(zhǔn)風(fēng)壓（50年）；

=0.7×1.23×1.3×0.35=0.18kpa， 側(cè)?；鶞?zhǔn)風(fēng)壓（50年）；

取值1.23 ，20m、B類地區(qū)，高度風(fēng)壓高度變化系數(shù)；

取值0.6，鋼管柱風(fēng)荷載體形系數(shù)；取值1.3，側(cè)模及支架風(fēng)荷載體形系數(shù)；

風(fēng)壓，10年一遇基本風(fēng)壓取值0.25kpa，50年一遇基本風(fēng)壓取值0.34kpa。

3.1.7雪荷載g7

==1×0.2=0.2kpa

取值1，積雪分部系數(shù) 取值0.2，10年一遇基本雪壓。

3.2 荷載組合

3.3建模參數(shù)

梁體現(xiàn)澆支架用midas civil進(jìn)行建模計(jì)算。貝雷梁、分配梁、鋼管柱、連接系均為桿系單元，結(jié)構(gòu)自重按程序自動(dòng)計(jì)算，現(xiàn)澆砼自重、振搗荷載、混凝土沖擊荷載、模板重量、施工荷載、雪荷載按計(jì)算施加于底模分配梁I14上，鋼管柱風(fēng)荷載施加于鋼管柱上，模板和支架風(fēng)載施加于貝雷梁上下弦桿上；鋼管樁端部限制Dx、Dy、Dz、Rx、Ry?？紤]到現(xiàn)場(chǎng)材料的倒用和損耗，采用容許應(yīng)力法計(jì)算支架結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。

3.4整體受力計(jì)算結(jié)果

3.5鋼管柱受力分析

鋼管立柱采用φ630×8mm鋼管，截面特性如下：

由于軸力最大鋼管柱彎矩很小，故按軸心受壓桿件計(jì)算其強(qiáng)度和剛度。

===47.4Mpa<1.3×140=182Mpa（滿足要求）

4.結(jié)語

通過midas civil軟件建模分析，支架在施工和澆筑混凝土過程中整體屈曲穩(wěn)定性滿足要求。

隨著midas civil軟件在工程建筑行業(yè)的普及，越來越多的工程技術(shù)人員開始使用，為工程類結(jié)構(gòu)計(jì)算提供了很大便利。但在實(shí)際使用過程中，需要使用者對(duì)結(jié)構(gòu)分析的基本概念基本方法是否清晰，結(jié)構(gòu)的受力情況是否能夠整體把握，對(duì)于規(guī)范參數(shù)是否熟悉。

參考文獻(xiàn)

[1]黃紹金，劉陌生。裝配式公路鋼橋多用途使用手冊(cè)[M] 人民交通出版社出版 2004

[2]高速鐵路橋涵工程施工技術(shù)規(guī)程[S] Q∕CR 9603-2015

[3]葛俊穎 橋梁工程軟件midas CIVIL使用指南[M] 人民交通出版社 2016