邁達(dá)斯實(shí)例-某施工棧橋的設(shè)計(jì)

某施工棧橋的設(shè)計(jì)1.1主橋概況本橋?yàn)槭┕け銟颉Ｖ鳂驗(yàn)?7+24m貝雷架連續(xù)梁橋,單車道，橋面寬度4m,上部采用2棉4片貝雷縱梁（加強(qiáng)雙排單層，DSR）,2棉貝雷縱梁按距中心等間距布置，橫向每3m間距采用10號槽鋼加工支撐架連成整體;分配橫梁采用27#型工字鋼，貝雷梁與橋臺頂部搭接1m,橋臺頂寬2m，長6m。橋墩為貝雷片組裝，墩高為12m;基礎(chǔ)為擴(kuò)大基礎(chǔ)，為了保證貝雷梁的穩(wěn)定性，墩基礎(chǔ)預(yù)埋8塊2cm厚鋼板與貝雷片陽頭焊接.圖1-1主橋立面圖1。2貝雷架橋面結(jié)構(gòu)1、桁架及銷子桁架結(jié)構(gòu)由上下弦桿、豎桿及斜桿焊接而成，弦桿焊有多塊帶圓孔的鋼板:弦桿螺栓孔、支撐架孔；下弦桿兩端鋼板上有風(fēng)構(gòu)孔用以連接抗風(fēng)拉桿,下弦桿設(shè)有4塊橫梁墊板，上有栓釘，以固定橫梁位置。端豎桿有支撐架孔，為安裝支撐架、斜撐與聯(lián)板用。2、加強(qiáng)弦桿加強(qiáng)弦桿兩端設(shè)有陰陽頭，中部設(shè)有支撐架孔與弦桿螺栓孔.弦桿螺栓孔板反焊于桿件的一面，使連接加強(qiáng)弦桿與桁架的弦桿螺帽不致外露。每節(jié)橋梁在桁架后端豎桿上個(gè)裝一對斜撐，橋頭端柱上另加一根，斜撐與桁架和橫梁的連接用斜撐螺栓。3、聯(lián)板聯(lián)板用撐架螺栓連在第二排與第一排桁架的端豎桿上，每節(jié)桁架前端豎桿上各設(shè)一塊。4、支撐架支撐架是用撐架螺栓連接于第一排與第二排桁架之間，使成為一整體.5、抗風(fēng)拉桿抗風(fēng)拉桿兩端各有一個(gè)銷釘孔，并用鏈條系掛的銷釘，利用銷釘使抗風(fēng)拉桿與桁架連接，桿中部設(shè)有連接夾，桿上還備有反向螺紋的松緊螺旋套，螺旋套一端附設(shè)銷緊螺母。每格橋梁需用交叉設(shè)置兩根抗風(fēng)拉桿，承受垂直于橋梁任何一側(cè)的風(fēng)力。1.3技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范1.3.1技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1、公路等級：施工便橋2、橋梁單幅寬度：5O1m3、荷載標(biāo)準(zhǔn)車輛荷載等級：公路I級橋梁所在地區(qū)相對濕度：0.81.32設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ1-2(JTJ1-23)(JTJD60—24)(JTJ025-86)(JTJ041-20)(JTJ025—85)(GB517—23)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》1。4主要材料及設(shè)計(jì)荷載1。4.1主要材料及其參數(shù)1.4。1。1工字鋼（16Mn）彈性模量E=2.10x105MPa剪切模量G=0。81X105MPa抗彎強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度27#工字鋼幾何尺寸t=13.7mm r=10。5mmr=5.3mmh=270mmt=13.7mm r=10。5mmr=5.3mm理論質(zhì)量：55。404Kg/mI=7110cm4W=508cm3I:S=24.6xxxx1。4。1。2槽鋼（16Mn）彈性模量E=2。10x105MPa剪切模量G=0.81x105MPa抗彎強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度10#槽鋼幾何尺寸h=1mmb=148mmd=5.3mmt=8。5mmr=8。5mmr^。2mm理論質(zhì)量：10.7Kg/mIx=198cm4Wx=39。7cm3頊3。95cmI=25。6cm4W=7.80cm3i=1.41cm1.42設(shè)計(jì)荷載取值1。4。2。1恒載（1）一期恒載一期恒載包括主梁、橫梁等材料重量。鋼材容重為77KN/m3,主梁按實(shí)際斷面計(jì)取重量.（2）二期恒載二期恒載為橋面板。1.4.2.2活載公路I級橋跨縱向折減系數(shù)：1。0人群荷載：不計(jì)荷載組合：恒載+汽車2模型建立設(shè)定操作環(huán)境1.首先建立新項(xiàng)目（新項(xiàng)目），以’棧橋計(jì)算°mcb'為名保存（保存）.文件/新項(xiàng)目文件/保存（棧橋計(jì)算）2。單位體系是使用KN（力），m（長度）.1）在新項(xiàng)目選擇工具〉單位體系2）長度選擇‘m’，力（質(zhì)量）選擇‘KN’3）點(diǎn)擊定義材料使用Civil數(shù)據(jù)庫中內(nèi)含的材料來定義材料。1）點(diǎn)擊模型，材料和載面特性2）點(diǎn)擊材料（參考圖1）3）點(diǎn)擊4）確認(rèn)一般的材料號為‘1’（參考圖2）5）在類型欄中選擇‘鋼材'6）在鋼材的規(guī)范欄中選擇‘GB03（S）’7）在數(shù)據(jù)庫中選擇‘16Mn’8）點(diǎn)擊9）用“用戶自定義”的方法定義虛擬梁的材料。（見圖3）參考圖1參考圖2參考圖3定義截面1）模型/材料和截面特性/截面/添加2）數(shù)據(jù)庫/用戶3）截面形狀〉工字形截面（參考圖4）4）采用用戶定義方式5）截面名稱〉斜豎桿6）根據(jù)截面形式輸入數(shù)據(jù)7）偏心〉中心8）點(diǎn)適用，同樣可用midas/civil中自帶的數(shù)據(jù)庫定義“支撐架”截面（參考圖5）,用“數(shù)值”方法輸入“虛擬梁”截面（參考圖6）。［參考圖4參考圖5參考圖6輸入節(jié)點(diǎn)和單元本例節(jié)點(diǎn)和單元采用導(dǎo)入AUTOCAD的DXF文件來生成1）首先在AUTOCAD中繪制掛籃框架模形，取型鋼幾何中心為軸線，根據(jù)尺寸畫出模型如下圖所示。圖7在CAD中繪制模型框架在CAD中給制的直線段導(dǎo)入后就是一個(gè)單元，直線段的兩端點(diǎn)即為模型的節(jié)點(diǎn)。為了方便畫圖，在CAD中繪制時(shí)可不必細(xì)分單元，只需把每根桿件的始、終點(diǎn)，及交點(diǎn)處分割即可。導(dǎo)入模型后再細(xì)劃分單元。值得說明的是在繪制時(shí)可將不同材制及不同截面的桿件繪制在不同的圖層，這樣導(dǎo)入時(shí)方便賦予材料及截面形式。2）在MIDAS/CIVIL里點(diǎn)文件〉導(dǎo)入〉A(chǔ)UTOCADDXF文件。注意，在導(dǎo)入時(shí)根據(jù)不同的材料及截面選取不同的圖層分別輸入（參考圖8）。參考圖8注：由于按照原結(jié)構(gòu)建立模型，無法在結(jié)構(gòu)上定義橋面系荷載以及車道荷載，故現(xiàn)在建立一虛擬梁，虛擬梁專為后期定義橋面荷載以及定義車道設(shè)置。輸入邊界條件輸入模型支撐條件MIDAS/Civil是三維空間結(jié)構(gòu)分析程序，故每個(gè)節(jié)點(diǎn)有6個(gè)自由度（Dx，Dy，Dz，Rx,Ry,Rz）.以吊桿頂端鉸接為例，只限制X、Y、Z方向的線位移即可.1）選擇要加邊界條件的節(jié)點(diǎn)2）模型>邊界條件>一般支承3）Dx，Dy,Dz處點(diǎn)選4）適用.并用相同的方法加其它邊界條件.（參考圖9）參考圖9結(jié)構(gòu)空間模型圖設(shè)置彈性連接在支撐位置設(shè)置彈性連接，1）點(diǎn)擊模型〉邊界條件〉彈性連接2）選擇需要施加連接的節(jié)點(diǎn)3）選擇施加連接的組4）選擇連接類型5）輸入所施加的連接的約束值（參考圖10）參考圖10釋放梁端約束由于本結(jié)構(gòu)為桁架，故需對桁架間釋放y、z方向梁端彎矩1）點(diǎn)擊模型〉邊界條件〉釋放梁端約束2）選擇需要釋放梁端約束的單元3）選擇施加連接的組4）選擇釋放約束位置，自由度等（參考圖11）參考圖11設(shè)置剛性連接桁架上下弦為兩個(gè)工字鋼連接而成，故為使之共同受力采用設(shè)置剛性連接使之結(jié)合為一個(gè)截面1）點(diǎn)擊模型〉邊界條件＞剛性連接2）輸入設(shè)置剛性連接的主節(jié)點(diǎn)號3）選擇施加連接的自由度4）選擇從節(jié)點(diǎn)（參考圖12）參考圖12輸入靜力荷載橋面荷載1）點(diǎn)擊荷載〉梁單元荷載2）定義荷載組及荷載工況名稱3）選擇施加荷載的單元4）選擇荷載集度（參考圖13）5）相同的方法定義自重等其他荷載參考圖13輸入移動(dòng)荷載車道荷載1）菜單〉移動(dòng)荷載分析〉（參考圖14）2）定義移動(dòng)荷載規(guī)范（參考圖15）3）定義車道（參考圖16）4）定義車輛（參考圖17）5）定義移動(dòng)荷載工況（參考圖18、參考圖19）參考圖14參考圖15參參考圖17參考圖18參考圖19注：1、虛擬梁專為定義橋面荷載以及車輛荷載而定義,往往梁格體系模型需建立一個(gè)虛擬梁從而利用其定義荷載；2、車輛荷載分布選擇時(shí)，有橫向聯(lián)系梁的結(jié)構(gòu)選擇“橫向聯(lián)系梁”反之則選擇車到單元；3、"