迈达斯实例—某施工栈桥的设计

1、某施工栈桥的设计1.1主桥概况本桥为施工便桥。主桥为27+24m贝雷架连续梁桥，单车道，桥面宽度 4m, 上部采用2榀4片贝雷纵梁加强双排单层，DSR, 2榀贝雷纵梁按距中心等间 距布置，横向每3m间距采用10号槽钢加工支撑架连成整体；分配横梁采用27#型工字钢，贝雷梁与桥台顶部搭接1m桥台顶宽2m长6m桥墩为贝雷片组装， 墩高为12m根底为扩大根底，为了保证贝雷梁的稳定性，墩根底预埋8块2cm厚钢板与贝雷片阳头焊接。图1-1主桥立面图1.2贝雷架桥面结构1、桁架及销子桁架结构由上下弦杆、竖杆及斜杆焊接而成 ，弦杆焊有多块带圆孔的钢板弦杆螺栓孔、支撑架孔；下弦杆两端钢板上有风构孔，用以连接抗风

2、拉杆，下弦杆设有4块横梁垫板，上有栓钉，以固定横梁位置。端竖杆有支撑架孔，为安装 支撑架、斜撑与联板用。2、加强弦杆加强弦杆两端设有阴阳头，中部设有支撑架孔与弦杆螺栓孔。 弦杆螺栓孔板 反焊于杆件的一面，使连接加强弦杆与桁架的弦杆螺帽不致外露。每节桥梁在桁架后端竖杆上个装一对斜撑，桥头端柱上另加一根，斜撑与 桁架和横梁的连接用斜撑螺栓。3、联板 联板用撑架螺栓连在第二排与第一排桁架的端竖杆上， 每节桁架前端竖杆上 各设一块。4、支撑架 支撑架是用撑架螺栓连接于第一排与第二排桁架之间，使成为一整体。5、抗风拉杆 抗风拉杆两端各有一个销钉孔， 并用链条系挂的销钉， 利用销钉使抗风拉杆 与桁架连接，

3、 杆中部设有连接夹， 杆上还备有反向螺纹的松紧螺旋套， 螺旋套一 端附设销紧螺母。 每格桥梁需用交叉设置两根抗风拉杆， 承受垂直于桥梁任何一 侧的风力。1.3 技术标准和标准1.3.1 技术标准1、公路等级：施工便桥3、荷载标准 车辆荷载等级：公路 I 级1.3.2 设计标准?公路工程技术标准?JTJ0012003?公路桥涵设计通用标准?JTJD602004?公路桥涵钢结构及木结构设计标准?JTJ02586?公路桥涵施工技术标准?JTJ0412000?公路桥涵地基与根底设计标准?JTJ02585?钢结构设计标准?GB5001720031.4 主要材料及设计荷载1.4.1 主要材料及其参数1.4

4、.1.1 工字钢 16Mn ox 105 MPa5x 1o5 MPa抗弯强度f 21o 1.3 273MPa抗剪强度fv 16o 1.3 2o8MPa27工字钢几何尺寸h=27omm b=122mm d=8.5mm t=13.7mm r=1o.5mm rI x=711ocm4 W x=5o8cm3 I x:S x141.2 槽钢(16Mn)ox 1o5 MPax 1o5 MPa抗弯强度f 21o 1.3 273MPa抗剪强度fv 16o 1.3 2o8MPa10#槽钢几何尺寸h=1oomm b=148mm d=5.3mm t=8.5mm r=8.5mm r 14I x=198cm41.4.2

5、设计荷载取值1.4.2.1 恒载1一期恒载主梁按实际断一期恒载包括主梁、横梁等材料重量。钢材容重为 77KN/m 3 面计取重量。2二期恒载二期恒载为桥面板。1.422活载公路I级人群荷载：不计荷载组合：恒载+汽车2模型建立设定操作环境1. 首先建立新工程匕 新工程，以栈桥计算.mcb'为名保存'保存 文件/二I新工程文件/；保存栈桥计算2. 单位体系是使用KN力,m长度。1在新工程选择工具 单位体系2长度选择 m ,力质量选择 KN3点击I硝认I定义材料使用Civil数据库中内含的材料来定义材料。1点击模型，材料和载面特性2点击国材料参考图13点击杀加迦4确认一般的材料号为

6、1'参考图25在类型栏中选择钢材6在钢材的标准栏中选择 GB03S'7在数据库中选择 16MH8点击I睛认I9用“用户自定义的方法定义虚拟梁的材料。见图3jt4i+L(IJ.I苜百3=1; RH |小出二二 k'W ' > ?.'制常幅|乐应|»'阳岸id署尸w.a皱辿I左屜压原悯詡：I常1呈单三£哉*Mx(V坟空就廿严:印豁：说m 替m.曲心1工口苛狮帼HMM-封斛羸ffiM那电 冋®7J養砂 Tsru逵i母址.|梢斜ftfc胆»Sb鱼直皓瀏厦©町仔性対切14如F討曲到:匕 eiQ-.诙i

7、fifttH料聲 g.偉梨早元件再甘引气件一.朝I厂帆UK J.it血性舷，腹 岂汗 亘M些毓啦誣"，19©!.店勿勺删鼻时艸性1渭事土13眈厂nsc1Jrrtild-亠iOff J hBT会ttrttjjrL.1CJ91syECUtidErja储班土 wnfla羽 EditQ'- - l/(e)7£T'3 3"厂宜IM拒业村打搭怖回运J阳科忖&門.1.左*绘dCtn-JJl-i-L轨热J2粗J7i*hs»rl参考图1参考图2甘吋中JS迟计農U倆户崔5；4用户走蚩口叶世匕刚fa;统a*不故I 徒用 JiBiJSt-ia4

8、t±越朴'昨；储仏比占故客空厂臣用Jt亘也圧:m.asaoa+ooo 金门飞YtLfl&i+MrT L/C*-MB vs. fl 3"*" 1 Wfi'fI JI I L/ICJ塑壯时阳假设山址1*4拦1°.T/kff+IC啊雀号率.FJnhrsK耶生真游参考图3定义截面1模型/材料和截面特性/:截面/添加2数据库/用户3截面形状工字形截面参考图44采用用户定义方式5截面名称斜竖杆6根据截面形式输入数据7偏心中心8点适用，同样可用midas/civil中自带的数据库定义“支撑架截面参考 图5，用“数值方法输入“虚拟梁截面参考图 6

9、。参考图参考图5输入节点和单元参考图6本例节点和单元采用导入AUTOCA的DXF文件来生成1首先在AUTOCA中绘制挂篮框架模形，取型钢几何中心为轴线，根据尺寸画图7在CAD中绘制模型框架在CAD中给制的直线段导入后就是一个单元，直线段的两端点即为模型的节 点。为了方便画图，在CAD中绘制时可不必细分单元，只需把每根杆件的始、终 点，及交点处分割即可。导入模型后再细划分单元。值得说明的是在绘制时可将 不同材制及不同截面的杆件绘制在不同的图层，这样导入时方便赋予材料及截面 形式。2在MIDAS/CIVIL里点文件导入AUTOCAD DX文件。注意，在导入时根据不 同的材料及截面选取不同的图层分别

10、输入参考图8。Ug-tL件.啓-导入一治*.-洛点曲单府下同卅点如躺号-单起吊母-|42O3T 一1D .0m“杓w问卢邑it阳R± 门 心 3M ，厂看许畏圣打合井审点站用惑愆点外割Jft云I a>u 1共闍 |声用 |参考图8注:由于按照原结构建立模型，无法在结构上定义桥面系荷载以及车道荷载， 故 现在建立一虚拟梁，虚拟梁专为后期定义桥面荷载以及定义车道设置。输入边界条件 输入模型支撑条件MIDAS/Civil是三维空间结构分析程序，故每个节点有6个自由度(Dx, Dy, Dz,Rx, Ry, Rz)。以吊杆顶端铰接为例，只限制 X、Y、Z方向的线位移即可。1) 选择要加边

11、界条件的节点2) 模型 > 边界条件 > 一般支承3) Dx, Dy, Dz 处点选4) 适用。并用相同的方法加其它边界条件。参考图9参考图9结构空间模型图设置弹性连接在支撑位置设置弹性连接，1点击模型边界条件弹性连接2选择需要施加连接的节点3选择施加连接的组4选择连接类型5输入所施加的连接的约束值参考图10参考图10释放梁端约束由于本结构为桁架，故需对桁架间释放y、Z方向梁端弯矩1 点击模型 边界条件释放梁端约束2选择需要释放梁端约束的单元3选择施加连接的组4选择释放约束位置，自由度等参考图 11R百询*时IW酥* |关也氐|7 u.fetio参考图11设置刚性连接桁架上下弦为两

12、个工字钢连接而成,故为使之共同受力采用设置刚性连接使之结合为一个截面1 点击模型 边界条件 刚性连接2输入设置刚性连接的主节点号3选择施加连接的自由度4选择从节点参考图12-端；.古RI11宴时|月出卫命羽如v vpvjjy vic ;? /： i ! 3 LHnX<* Vtiw vtry-'HERuiT-.J縉船I? BFn拧in4&枚星越口 :u戸吐按参考图12输入静力荷载桥面荷载1丨点击荷载 梁单元荷载2定义荷载组及荷载工况名称3选择施加荷载的单元4选择荷载集度参考图135相同的方法定义自重等其他荷载r «单肚哼®= H 工閒I) |显MEiTf

13、fMt也*8W 工 Fl!"打応鼻三|诵砲亦r"参考图13输入移动荷载车道荷载1菜单移动荷载分析 参考图14 2定义移动荷载标准参考图153定义车道参考图164定义车辆参考图175定义移动荷载工况18、参考图19出Q TT舞诵甘jJ » *砂+ :-匸中诸忏也窗'F知程廿看誥豳S星道巧世面0用干靜MiS加相单氓HI井如氐的紙尿rmL茜动茴吉況円1细航噪新&据 由沖第舎峯面分布瞰 中已+化M瞬据 丄E非鉞1±勺缶謝狂 J卜忑准工Hi段劳样做曙 j匚I览牢=Q谖计参考图14参考图15a s EconitFlcitvBiu r向巨IWJrri逸

14、择一-鄴黄垃广啟标点匪偏"p Q u-雌一罰U号元篙心(mJ篙度1 -. 1堆/1M馆027P£2刚0£1厂12021027q冊I瑶诵论 _5'jSfawfieltii im klJdflihsll«r££ '$ 匚卡?W_描e.屮郢二F.LTfitiiVSKfriRCK诩询St* 菇ifr我討圣gtMd 4frt37£ j Q'审删血 B'册拎軸IF2 szufcdfin 詣榨A 士 |i订凶.Es ：印al 炉 Fin莎M八>画 砸 窗I参考 图 16参考图17参考图18*UM i-

15、*i-*H 圭氐 1参考图19g -r-wi f MH PWI gsiG/帕iE ->he ibi «® t in jS3 I hjato" X£ - HHi 詡曲=L MB： mrH 科 11 gjfa Kim g PA m rnzi:» 虬a_ £) MJtza 1 >5t j -r>bai!0i nnmPciEmowd *E| I =11 【T>.吃qi PWtZi注：1、虚拟梁专为定义桥面荷载以及车辆荷载而定义， 往往梁格体系模型需 建立一个虚拟梁从而利用其定义荷载；2、车辆荷载分布选择时，有横向联系梁的结构选择“横向联系梁反之 那么选择车到单元；3、“组在MIDAS/CIVIL中是个很重要的概念，在建立模型、定义荷 载、定义边界条件是都要定义，定义其目的是为后面定义施工阶段时 激活所相应的结构、边界、荷载而考虑。定义施工阶段 荷载施工阶段分析数据 定义施工阶段参考图20CXIUIKG二 1 i-li X-0L谟嵐工新罠叫讷两国诙 丨协I HM 1殛崙杯汕和t.J3悴膈I酬删ffiE斶比超示箱工冷耳吃箱坤爭跆戳面 口塔栗 叮砒LB