Midas civil在等高連續梁支架設計中的應用

王志強

摘 要：Midas civil是個通用的工程應用類軟件，可適用于橋梁結構、地下結構、工業建筑、飛機場、大壩、港口等結構的分析與設計。本文利用Midas civil軟件建模，對橋梁支架系統進行了設計及驗算。

關鍵詞：Midas civil；支架 ；設計。

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174.6m。孔跨布置為4-32m變寬梁部1聯，32m現澆簡支箱梁1跨。本橋橋臺采用矩形空心橋臺，橋墩均為門式橋墩。墩臺基礎均為鉆孔灌注樁基礎。本橋共有橋墩4個，墩高為6.5m～22.5m范圍內（含墩帽）。

1.1、連續梁設計概況

連續梁全長130.6m。梁體為等高度、變寬的直腹板箱梁結構，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。箱梁兩側腹板與頂底板相交處均采用圓弧倒角過渡。

1.2、簡支梁設計概況

簡支梁全長32.6m。孔跨布置為1-32m簡支梁（現澆），梁體為等高等寬的直腹板箱梁結構，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。箱梁兩側腹板與頂底板相交處均采用圓弧倒角過渡。

二、支架設計

2.1支架形式

連續梁支架為貝雷梁+鋼管柱相結合的梁柱式支架。橫橋向布置22-26排單層不加強型貝雷梁，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置砂箱，鋼管柱底設置擴大基礎，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強度標準

2.3計算荷載及荷載組合

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

定型鋼模板荷載統一按g2=1.5kN/取值。

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

1.5 kN/ （計算支承小肋的梁）；

1.0 kN/ （計算支架其他結構）。

2.3.4、振搗混凝土時產生的振動荷載g4=2.0kN/（水平模板）4.0kN/㎡（垂直模板）。

2.3.5、澆筑混凝土產生的沖擊荷載g5=2.0kN/。

3.1.6、風荷載g6

=0.7×=0.7×1.23×0.6×0.25=0.13kpa，鋼管樁基準風壓（10年）；

=0.7×1.23×1.3×0.25=0.28kpa， 側模基準風壓（10年）；

=0.7×1.23×0.6×0.35=0.18kpa， 鋼管樁基準風壓（50年）；

=0.7×1.23×1.3×0.35=0.18kpa， 側模基準風壓（50年）；

取值1.23 ，20m、B類地區，高度風壓高度變化系數；

取值0.6，鋼管柱風荷載體形系數；取值1.3，側模及支架風荷載體形系數；

風壓，10年一遇基本風壓取值0.25kpa，50年一遇基本風壓取值0.34kpa。

3.1.7雪荷載g7

==1×0.2=0.2kpa

取值1，積雪分部系數 取值0.2，10年一遇基本雪壓。

3.2 荷載組合

3.3建模參數

梁體現澆支架用midas civil進行建模計算。貝雷梁、分配梁、鋼管柱、連接系均為桿系單元，結構自重按程序自動計算，現澆砼自重、振搗荷載、混凝土沖擊荷載、模板重量、施工荷載、雪荷載按計算施加于底模分配梁I14上，鋼管柱風荷載施加于鋼管柱上，模板和支架風載施加于貝雷梁上下弦桿上；鋼管樁端部限制Dx、Dy、Dz、Rx、Ry。考慮到現場材料的倒用和損耗，采用容許應力法計算支架結構的強度、剛度和穩定性。

3.4整體受力計算結果

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算其強度和剛度。

===47.4Mpa<1.3×140=182Mpa（滿足要求）

4.結語

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定性滿足要求。

隨著midas civil軟件在工程建筑行業的普及，越來越多的工程技術人員開始使用，為工程類結構計算提供了很大便利。但在實際使用過程中，需要使用者對結構分析的基本概念基本方法是否清晰，結構的受力情況是否能夠整體把握，對于規范參數是否熟悉。

參考文獻

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

[2]高速鐵路橋涵工程施工技術規程[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