
Midas-Civil软件应用——挂篮建模





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MidasCivil软件应用挂篮建模中铁七局武汉公司工程部李娜二0一三年五月常见临时结构设计及检算培训反力即为锚固荷载模板、模板横肋底模纵梁前、后下横梁后锚杆、前吊带前上横梁主桁节点计算反力即为底模纵梁荷载反力即为前、后下横梁荷载反力即为后锚杆、前吊带荷载反力即为前上横梁荷载反力即为主桁荷载挂篮计算组成1目录四、挂篮建模主桁架三、挂篮建模前下横梁二、挂篮建模底模纵梁一、迈达斯建模一般步骤五、挂篮建模模板六、挂篮细部计算2建立新项目定义单位体系确定结构类型定义截面建立节点定义材料建立单元建立支座建立荷载工况施加荷载查看反力查看位移查看内力查看应力查看整体稳定一、迈达斯建模一般步骤设定操作环境(前处理)1建立新项目:文件新项目另存为.2定义单位体系:工具单位体系3确定结构类型:模型结构类型4定义材料:模型材料和截面特性材料5定义截面:模型材料和截面特性截面6建立节点:模型节点7建立单元:模型单元8建立支座:模型边界条件9建立荷载工况/组合:荷载静力荷载工况/荷载组合10施加荷载:荷载自重/节点荷载/梁单元荷载/压力荷载等11分析:分析屈曲分析控制/运行分析结果查看(后处理)1查看反力:结果反力2查看位移:结果位移3查看内力:结果内力4查看应力:结果应力5查看整体稳定:结果屈曲模态6挂篮正视图挂篮侧视图二、挂篮建模底模纵梁设计荷载、节段混凝土自重;、挂篮主桁(包括前、后上下横梁)、侧面模板、底模板系统重量(承重系统);、施工荷载(人员及机具荷载),取5kN/m2;、倾倒及振捣砼时产生的冲击荷载,取2kN/m2;、挂篮走行时,冲击附加系数3。
1、8荷载组合表序号荷载组合说明1+2+3+4用于验算承重系统构强度、稳定性1+2用于结构变形计算2+3+5用于验算挂篮走行荷载组合(详见建筑结构荷载规范)1按极限状态法设计时,应考虑荷载分项系数及有关规定所列荷载系数和调整系数:构件和连接的强度计算和稳定性验算采用荷载效应的基本组合:结构的变形验算采用荷载效应的标准组合:2按容许应力法设计时,则不考虑荷载分项系数。
2、采用的应力计算公式:1正应力计算公式:2剪应力计算公式:式中:为型钢截面对中性轴的面积矩,为型钢截面的惯性矩,W为构件的截面抵抗矩,具体可根据钢结构设计手册查得。
3、3采用极限状态法计算时,计算结果的比较其中:材料的抗弯、抗剪强度设计值;4采用容许应力法计算时,计算结果的比较其中:材料的抗弯、抗剪容许应力。
4、12挂篮荷载分解图以砼施工工况下为例的迈达斯建模计算:1底模纵梁计算:底模纵梁采用I36b工字钢,L=5m,计算参数:单位重6kg/m,惯性矩I=16530cm4,W=919cm3,Sx=2cm3;底模重5kg,底模面积5m2。
5、2取单位长度底模纵梁计算荷载:每片纵梁承担砼重q1:q1=砼自重*分配到该片纵梁上的砼横截面积;每片纵梁上的底模重q2:q2=底模总重量/底模面积*分配到该片纵梁上底模的宽度;施工荷载q3(以5KN/m2计):q3:q3=5*分布宽度;振捣砼时产生的冲击荷载q4(以2KN/m2计):qq4=2*分布宽度。
6、151#块施工各片纵梁上的荷载如下表:单位KN/m(注:表中q1为节段根部荷载,q1为端部荷载,为计算简洁可假定荷载为较大的q1荷载)纵梁荷载I1I2I3I4I5I6I7I8q0301q571q408q25q051116取承受荷载最大的纵梁I1为例详细介绍迈达斯建模计算过程,I2-I8计算步骤与I1相同。
7、(梁受均布荷载算例)计算简图如下:设定操作环境1建立新项目:文件新项目另存为.2定义单位体系:工具单位体系长度(m),力(KN)确定。
8、3确定结构类型Midas/Civil是为分析三维空间结构而开发的,可以把空间结构简化为平面结构来计算,故对于二维平面内的结构不需要约束平面外的自由度。
因此可通过选择结构类型简单化处理。
本例题的模型处于整体坐标系的X-Z平面,可将结构指定为二维结构(X-ZPlane)。
X方向表示为杆系单元的长度方向,Z方向为竖直方向。
20模型结构类型(X-Z平面)确定。
4定义材料:模型材料和截面特性材料添加设计类型(钢材),规范(GB03S),数据库(Q确认。
5定义截面:模型材料和截面截面添加名称(输入I36b);截面(选择下拉菜单相应的工字钢截面)确认。
6输入节点和单元:模型节点建立输入节点坐标(0,0,适用(5,0,适用(3,0,适用(8,0,适用(5,0,适用(5,0,关闭。
7模型单元建立选择材料(Q,截面(I36b)关闭。
特别注意:当模型中出现多种材料及截面类型,在建立单元时要注意选择相应的材料号和截面号。
8输入边界条件:模型边界条件一般支撑支撑条件类型(2号节点Dz,Dx;3号节点Dz)适用/关闭。
将节点2的Dx,Dz自由度约束,把节点3的Dz自由度约束,使其成为简支梁。
因为已将结构类型定义为了X-Z平面,故不需对Dy,Rx,Rz自由度再做约束。
26MIDAS/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)。
这6个自由度在模型中是由6个三角形按顺序组成的6边形表现的,被约束的自由度其三角形颜色会变成绿色,以便区分。
9建立荷载工况:荷载静力荷载工况名称(砼施工),类型(用户定义的荷载)添加关闭。
10施加荷载:荷载自重添加确定。
注:因为前面施加的均布荷载在分析时未考虑纵梁的自重,所以在添加荷载时要增加自重荷载,否则软件计算时会忽略自重。
10施加荷载:荷载梁单元荷载荷载工况名称(砼施工)方向(整体坐标系Z)数值(相对值)输入荷载值(-选择需要施加荷载的梁单元关闭。
注:选中的梁单元及变成绿色;节点荷载的方向为Z轴的反方向,荷载的加载方向按+,-号来输入。
11分析:运行结果分析:分析运行分析。
结果查看1查看反力:荷载工况/荷载组合(砼施工)反力(FXYZ)数值图例适用。
32底模纵梁最大支座反力05KN,即为计算前、后下横梁时所受的集中力。
2查看位移和变形:结果位移位移等值线荷载工况/荷载组合(砼施工)位移(DXYZ)显示类型(数值、变形、图例)适用。
34最大位移5mm。
35注:从变形图看出,此时的变形与实际变形有一定差距,说明梁单元的划分还不够细致,。
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