基于midas满堂支架验算报告
满堂支架及门洞支架验算(最终版)
重庆市轨道交通十号线（建新东路～王家庄）工程环山公园站～长河站区间（高架段）箱梁满堂支架及门洞支架安全检算报告重庆市轨道交通设计研究院有限责任公司二〇一五年一月重庆市轨道交通十号线（建新东路～王家庄）工程环山公园站～长河站区间（高架段）箱梁满堂支架及门洞支架安全检算报告审查：复核：审核：重庆市轨道交通设计研究院有限责任公司二〇一五年一月目录第一章概述 (1)1.1工程概况 (1)1.2主要计算依据 (6)第二章简支箱梁支架结构受力计算 (6)2.1方木检算 (9)2.2立柱检算 (14)2.3支座检算 (17)第三章连续箱梁支架结构受力计算 (18)3.1方木检算 (20)3.2立柱检算 (26)3.3支座检算 (29)第四章连续箱梁门洞支架结构受力计算 (30)4.1贝雷梁上部型钢计算 (30)4.2贝雷梁计算 (31)4.3贝雷梁下部型钢验算 (32)4.4钢管立柱计算 (34)4.5基础计算 (34)第五章结论及建议 (35)5.1结论 (35)5.2建议 (35)第一章概述1.1工程概况本工程（建新东路-王家庄段）线路长度33.42km，其中地下段长度为27.04km，高架段长度为6.38km。
环山公园站至长河站区间高架总长1130.906m，共29跨，均为群桩基础；1#为桥台，2#～21#墩为花瓣式桥墩，22#～30#为矩形双肢墩（上设盖梁），墩柱高度1.8～15米；其中11#～14#墩、27#～30#墩为现浇连续箱梁，其余为预应力简支箱梁，标准梁宽10.4m（1～21#墩，21#至30#墩梁宽渐变）。
高架段箱梁参数统计表如下：表1：桥梁箱梁参数统计表2m梁高双线单箱单室箱梁断面图如下（腹板加厚段）：图1.1：双线简支梁标准断面箱梁122.5m 梁高双线单箱单室箱梁断面图如下（腹板加厚段）：图1.2：双线连续梁单箱单室标准断面箱梁单、双线简支梁采用满堂支架搭；单、双线连续梁边跨采用满堂支架搭设，中跨采用门洞支架搭设。
满堂支架验算.(DOC)
现浇箱梁支架设计验算1、现浇箱梁满堂支架布置及搭设要求现浇箱梁支架采用WDJ碗扣式多功能脚手杆搭设，使用与立杆配套的横杆及立杆可调底座、立杆可调托撑。
立杆顶设二层方木，立杆顶托上纵向设15×15cm方木；纵向方木上设10×10cm的横向方木，其中在墩顶端横梁和跨中横隔梁下间距不大于0.25m（净间距0.15m）、在跨中其他部位间距不大于0.3m（净间距0.2m）。
模板宜用厚1.8cm的优质竹胶合板，横板边角宜用4cm厚木板进行加强，防止转角漏浆或出现波浪形，影响外观。
支架纵横均按图示设置剪刀撑，其中横桥向斜撑每2.0m设一道，纵桥向斜撑沿横桥向共设4～5道。
立杆的纵、横向间距及横杆步距等搭设要求如下：采用立杆横桥向间距×纵桥向间距×横杆步距为60cm×60cm×120cm和60cm×90cm×120cm两种布置形式的支架结构体系，其中：墩旁两侧各4.0m范围内的支架采用60cm×60cm×120cm的布置形式；除墩旁两侧各4m之外的其余范围内的支架采用60cm×90cm×120cm的布置形式。
扣件式钢管满堂支架及工字钢平台支架体系构造图见附图（一）～（二）。
2、现浇箱梁支架验算该现浇连续梁为单箱单室，对荷载进行计算及对其支架体系进行检算。
㈠、荷载计算1、荷载分析根据本桥现浇箱梁的结构特点，在施工过程中将涉及到以下荷载形式：⑴ q1——箱梁自重荷载，新浇混凝土密度取2600kg/m3。
⑵ q2——箱梁内模、底模、内模支撑及外模支撑荷载，按均布荷载计算，经计算取q2＝1.0kPa（偏于安全）。
⑶ q3——施工人员、施工材料和机具荷载，按均布荷载计算，当计算模板及其下肋条时取2.5kPa；当计算肋条下的梁时取1.5kPa；当计算支架立柱及替他承载构件时取1.0kPa。
⑷ q4——振捣混凝土产生的荷载，对底板取2.0kPa，对侧板取4.0kPa。
满堂支架的受力验算
现浇连续箱梁满堂门式支架布设及受力验算当今，对桥梁外观要求越来越高，大部分桥梁的梁板采用现浇方法施工。
在现浇施工中，支架设计的好坏直接关系到砼浇筑过程的安全及浇筑成型后的箱梁能否符合设计要求，其中支架强度、刚度和稳定性是保证梁体灌注质量的关键。
因此，支架布设及受力验算极为重要。
l工程概况钦州至崇左高速公路钦崇10标柳桥互通立交桥全长54 m，其中第二联为现浇预应力砼箱梁。
箱梁采用单箱多室结构，箱梁高 1.40 m，底部宽：左幅7.75 m、右幅13.642~15.63 m，顶部宽：左幅12.75 m、右幅18.642~20.63 m，跨径为14 m+20 m +14m，全联长48 m。
箱梁第二跨上跨柳桥互通A匝道，因为目前未涉及到通行，所以没采用钢贝雷架搭设支架，预留通道。
和其他部位采用满堂门式支架进行现浇箱梁施工，自过渡墩往两端逐跨全断面现浇。
根据设计图及施工技术规范的要求，满堂支架采用120%箱梁自重预压处理。
2支架方案2．1支架间距本桥支架顺桥向间距为60c m，横桥向间距梁体下为60 c m，门式架高193c m。
2．2传力系统支架搭设在厚12c m、宽12c m的方木上，并设0.15m ×0.15 m底托。
在顶托上首先顺桥向摆放12 c m×12 c m方木或1O号槽钢，最大间距60c m，跨度60c m；再在槽钢上横桥向摆放12c m×12c m方木，间距30c m，跨度60c m；最后在方木上铺设底模板。
2．3稳定性措施为保证门式架整体稳定，采用配套的剪刀撑安装固定，纵横及斜向连接采用钢管加固。
3荷载及验算3．1计算荷载取钢模板自重P1=0.75k N／m2，松木容重У1= 6.0k N／m3，则间距d1=30c m、面积A1—12c m×12c m方木的自重P2=У1A1／d l=0.288k N／m2；10号槽钢重量q/=0.1k N／m；现浇箱梁钢筋砼产生的荷载P3=VУ2／A2=21.119k N／m2。
midas支架计算说明
模型计算简要说明
1.模型参数选取
模板支架高度为4.7m，立杆横距为0.6m，纵距为0.9m，立杆竖向步距为1.2m，顶板模板支撑小梁采用10×10cm方木，间距20cm；主梁采用48*3.5钢管支撑，模板采用1.5cm竹胶板。
支架宽度范围为12m，高4.7m，为简化计算，纵向取9m分析。
本模型为考虑剪刀撑，属于偏安全验算。
计算荷载钢筋混凝土容重为26KN/m3，厚度为1m，考虑各种不利因素及结构安全系数，放大系数取1.4。
施加均布荷载： q=26×1×1.4=36.4 KN/m2
计算模型
模型荷载添加立面图
2、模型计算结果如下
（1）支架底部反力
从计算结果可以看出，最小反力为5.1KN，最大反力为19.8KN。
（2）支架应力
中间一排支架应力
应力计算结果
从应力云图上可以看出，支架最大压应力为44Mpa，拉应力仅为5.2 Mpa，小于钢管支架的容许压应力205 Mpa。
公路工程现浇箱梁施工满堂支架受力检算分析
公路工程现浇箱梁施工满堂支架受力检算分析摘要：结合箭沱湾互通G匝道桥现浇箱梁施工实例对现浇箱梁满堂支架受力验算进行分析。
现浇箱梁结构相对简单，结构受力明确，造价相对较低，后期运营维修成本低，施工方便等优点，在我国高速公路桥梁建设工程中应用广泛。
满堂支架工艺在现浇梁施工过程中应用极为普遍，支架的设计和受力验收是从事桥梁施工技术人员必须熟练掌握的基本技能之一。
但是，在施工过程中由于模型选取部正确，导致受力计算错误，加上现场实际搭设过程中，支架搭设不规范、支架的材料进场验收不严格等原因，时常发生支架失稳跨塌，造成重大人员伤亡及财产损失，为了进一步提高受力验收的准确性，本文采用有限元软件建立力学模型，对支架的受力进行计算，能够与传统的手算方法互相验证，是传统手算方法的一种补充，目前已广泛应用于各类桥梁结构受力验收，具有较高的可靠性。
关键词：现浇箱梁，盘扣支架，荷载组合，地基承载力，有限元理论计算1引言现浇箱梁结构相对简单，结构受力明确，造价相对较低，后期运营维修成本低，施工方便等优点，在我国高速公路桥梁建设工程中应用广泛。
但是，在施工过程中由于模型选取部正确，导致受力计算错误，加上现场实际搭设过程中，支架搭设不规范、支架的材料进场验收不严格等原因，时常发生支架失稳跨塌，造成重大人员伤亡及财产损失。
本文结合箭沱湾互通G匝道桥现浇箱梁施工实例对现浇箱梁满堂支架受力验算进行详细分析，对现浇箱梁支架施工具有重要的指导意义。
实践证明，只要采取合理的支架搭设方案，建立正确的计算模型，就能保住现浇箱梁施工的安全和质量。
2工程概况箭沱湾互通G匝道桥跨越山间谷地，结合本桥地形地质条件及桥梁高度以及互通平面线型，统筹本合同段桥梁的跨径选择，着重考虑桥梁经济性能及施工的组织，经综合比选，本桥分别采用30mT梁及现浇箱梁方案。
桥梁中心桩号为GK0+454.4，孔径布置为 19*30m，桥梁全长为577m。
桥梁墩台均采用右偏角90°正交，墩台径向布置。
满堂式支架载荷能力验算
满堂式支架载荷能力验算一、设计概况：XX匝道桥起点桩号为XX，终点桩号为XX，桥跨组成为XX米，桥梁全长XX米。
本桥上部采用预应力混凝土现浇连续箱梁，满堂式支架就地现浇施工，全桥一次落架完成。
下部采用肋式桥台、柱式桥墩；基础采用钻孔灌柱桩。
二、支架受力验算：本桥采用满堂式钢管支架现浇梁板，在横向按照支架间距铺设垫梁，然后搭设支架，纵向间距为60cm，横向间距均为60cm，步距120cm，每跨纵横向均设置剪刀撑（详图附后见图a）、图b）、图c））。
荷载计算：①、钢筋砼荷载钢筋砼自重：893.6×26KN/m3=23233.6KN则钢筋砼荷载为：23233.6÷(85×15.5)=17.63KN/m2②、施工人员及机具：1.0KN/m2③、倾倒砼时产生的冲击荷载：2.0KN/m2④、振捣砼时产生的荷载：2.0KN/m2⑤、模板及扣件：0.75KN/m2横向水平杆自重产生的荷载：⑥、横向水平杆自重产生的荷载：15.5m×33.3N/m/(0.6m×15.5m) =0.06KN/m2⑦、纵向水平杆自重产生的荷载：8根×0.6m×33.3N/m /(10.5m×0.6m)=0.025KN/m2⑧、支架自重产生的荷载：33.3N/m×8m/(0.6m×0.6m)=0.6KN/m21、纵向水平杆的计算：纵向水平杆的组合荷载为①+②+③+④+⑤+⑥合计：23.44KN/m2纵向间距0.4m，纵向水平杆的均布荷载为：q=1.1×23.44×(10.5/27)=10.02KN/m(1.1为保险系数)弯曲强度σ=ql12/10w=10.02×6002/(10×4.493×103)=80.3MPa＜[f]=215 MPa挠度：f=ql14/150EI=10.02×6004/(150×2.1×105×1.078×105)= 0.38mm＜l1/400=1.75mm（本项计算公式依据见《路桥施工计算手册》P437）满足要求。
基于Midas的箱梁碗扣式满堂支架的计算
（ ） 由于 国 内规范 给出 的风荷载 计算 ： 较 国外偏 １ 疗法 安全 ， 此采用国 内的方法 取值 ； 向预 应力： 故 环 按照等 效 围压 法施加于罐体之上 ， 向预 应力 以集 中力 的方式 施加 ， 竖 根据 实际工程经验 和公 式计 算 ， 给出了具体参考 数值。
（ ） 大 型 Ｌ Ｇ储 罐外 罐在 重力 、 应 风荷 载共 ２ Ｎ 预 力及
叶
操等 ： 于 Ｍｉａ 基 ｄｓ的箱梁碗 扣式满掌 支架的计算
５ ９
基 于 Ｍ ｄｓ ｉａ 的箱 梁碗 扣式 满 堂 支 架 的计 算
叶 操 ， 苏卫 国
５０ ４ １６ ０） （ 华南理工大 学土木与 交通学院 ， 广州
【 摘
要 】 碗扣式满堂支架法是桥 梁上部施工 中较常见 的一种施工方 法 ， 具有拼 装快 、 不易丢 失零件 、 运输
２ 支 架 有 限 元 模 型
０ ３ 方木之上为箱 梁竹胶 板底模 ， ． ｍ， 模板厚 １５ ｍ。根 据地 ．ｃ 基地质剖面 图资料 ， 地基模型计算参数 取值 见表 １ 。模型所
施加的荷 载见表 ２ 。
本 计算针对深圳市西 乡互通 主线桥第 ２ ５联现浇连续箱
梁 。根 据支架的搭设方案 ， 采用 Ｍｉａ 桥 梁专 用有 限元 软件 ｄｓ
大于 ３５ ａ 在外罐体外壁 底部竖 向拉应 力： 混凝 土标 ． ＭＰ ， 大于 准抗拉强度值 ， 混凝土将会 开裂 ， 说明在 张拉完 环 向预应力
钢 绞线后底部是带裂缝 工作 的。
４ 结 语 参 考 文 献
［ ］ Ｐ Ｅ １ ． Ｓ Ｅ １６ ０— ０ ６ Ｄ ｓ ｎ ａｄ ｍ ｕ ｃ ｒ ｏ ｓｅ １ Ｖ ／ ５ Ｂ Ｎ ４ ２ ２ ０ ， ｅｉ ｎ ａ ｆ ｔ ｅ ｆ ｉ ｇ ｎ ａｕ ｔ
东湖通道工程现浇梁满堂支架有限元分析与验算
东湖通道工程现浇梁满堂支架有限元分析与验算摘要：利用midas/civil有限元分析软件对满堂支架进行整体建模并进行验算分析，介绍其建模方法，并对结果进行分析以验证支架结构的承载能力及安全性，为同类结构分析计算提供参考及借鉴。
关键词：碗口；满堂支架；midas/civil建模；有限元分析验算。
满堂支架现浇的施工方法是目前中小跨径桥粱上部结构采用较多、最为普遍的施工方法，随着国内交通基础设施建设的高速发展，按照满堂支架施工设计的桥梁也越来越多，大大推进了满堂支架的应用进程，其施工工艺也不断进行改进。
满堂架支承体系属多支点支撑承体系，支架地基的承载力是否满足要求，支架的强度和稳定性是否符台要求，这些环节将直接影响到施工安全及工程质量。
为确保桥梁施工质量及安全性，在桥梁施工前对满堂支架强度、变形和稳定性进行验算显得十分的必要。
1、工程概况东湖通道工程红庙立交段匝道桥一般路段桥梁上部结构均采用等高度预应力砼斜腹板连续箱梁结构，桥梁标准宽度包括8m、10m及12.75m，整幅布置，跨径30左右，梁高(里程中心线处)1.8m。
8m宽及10m宽箱梁布设为单箱单室，12.75m宽箱梁布设为单箱双室，主梁均采用C50砼。
根据设计，现浇连续箱梁采用满堂支架法施工。
2、支架有限元整体建模本文针对具有代表性的D1联(梁体最高，架体最窄)进行箱梁支架验算，箱梁顶板宽7.8m，箱梁顶板翼缘悬臂长1.5m，顶板厚度0.22m，箱底宽3.7m，底板厚0.22m，斜腹板厚0.45m。
(1)支架搭设参数将22cm 厚的C30混凝土层作为支架立杆底座基础，在砼基础上搭设碗扣式钢管支架。
采用WDJ碗扣多功能脚手架，钢管规格为Ф48mm×3.5mm。
支架布置如下：①立杆横向间距在横梁、腹板位置采用0.3m，其他部位统一采用0.9m;②立杆纵向间距统一采用0.9m;③横杆步距统一采用1.2m。
支架布置如下图1所示：图1 满堂支架横断面布置图(单位:cm)(2)模型建立以顺桥向里程增大方向为X轴正向，竖直向上为Z轴正向，Y轴正向按照右手规则确定，支架、工字钢、木枋、角钢、钢管等采用梁单元模拟，模板采用板单元模拟，立杆底部约束6个方向自由度，考虑节点间变形协调性，立杆顶部与工字钢分配梁、工字钢分配梁与纵向木方、纵向方木与模板均采用刚性连接方式。
满堂支架结构验算
满堂支架结构验算在建筑物的施工中，支架是一种十分重要的承重结构，特别是在高层建筑的搭建中。
满堂支架是指将钢管、节点和托架组合成的多层空间框架结构，应用于建筑物各层的施工中，以便于材料的安装和人员操作。
在进行满堂支架的施工前，需要进行结构的验算，以确保其具有足够的承重能力，保证施工过程中的安全和稳定性。
本文将对满堂支架结构验算进行探讨和介绍。
满堂支架组成部分满堂支架由钢管、节点和托架三个组成部分组合而成。
其中，钢管是满堂支架的主体，由多根钢管相互连接成多个框架，相邻的框架之间通过连接节点连接。
与钢管相邻的连接节点部分，是由若干个节点组成的，节点之间通过连接螺栓连接。
连接节点的两段之间，需要使用托架进行支撑。
满堂支架施工中的安全问题在进行满堂支架的施工中，需要注意其安全问题，预防意外事故的发生。
下面是一些需要注意的问题：1.确认支架的承重能力是否足够，以及支架的稳定性是否足够；2.安全网的设置，确保安全网能够覆盖整个施工区域，保证施工人员的安全；3.工人在施工时，应全程佩戴安全带，确保自身的安全。
满堂支架结构验算满堂支架的结构验算是施工前需要进行的一个重要步骤，以保证满堂支架具有足够的承重能力，并且能够保证其在施工过程中的安全性和稳定性。
下面是满堂支架的结构验算步骤：第一步，确定支架的各项参数满堂支架的各项参数，包括支架框架的型号、钢管的规格、节点的型号和数量、托架的型号和数量等，需要事先确定好。
在确定这些参数时，需要综合考虑各个参数之间的关系，确保其和谐协调，并且满足设计要求。
第二步，进行静力计算满堂支架的静力计算是结构验算的核心部分，需要按照设计要求，对满堂支架的各个部分进行静力分析，计算支架的承重能力。
在进行计算时，需要考虑各个部分之间的相互约束关系，并据此进行相应的计算。
第三步，进行验算在完成了静力计算之后，需要对计算结果进行验算。
验算时，需要对各项参数进行综合分析，对满堂支架的各项技术指标进行评估。
房建满堂脚手架专项验算书
满堂脚手架验算书一、 编制依据：1、 现场施工的条件和要求2、 结构施工图纸3、 《建筑施工手册》第四版4、 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》。
5、 国家及行业现行规范规程及标准6、 项目部可组织的资源二、 工程概况：本合同段为 （房建工程），主要工程内容为三、满堂脚手架方案计算：根据本工程实际情况，现验算100mm 厚板，600x 1200mn 梁，300x 700mm 梁脚手架 承载计算,立杆为纵距la,立杆横距为lb,步距h=1.8m,模板为15mm 的镜面板。
钢管计算参数为：钢管立杆截面积 A=397m r p 立杆回转半径按照壁厚 3.5mm 经计 算为i=16mm 截面惯性矩 1=1.02 x 106mm 弹性模量 E=2.06x 105N/m 他 截面模量 W=4245n 3n l 冈管抗压强度设计值:[f]=0.205kN/mm 2荷载计算参数：模板与木块自重：0.35KN/ m 2混凝土与钢筋自重：25KN/ m3倒混凝土荷载标准值：1.0KN/ m施工均布荷载标准值：1.0KN/ m 2 1、板底支撑钢管计算（100mm 板厚）（1） 100mr 厚板底支撑横向钢管计算，纵距l a =0.9m,立杆横距l b =0.9m 横向支撑钢管按照均布荷载作用下的连续梁计算。
支撑钢管计算简图 （mm ） \八 f \ 八f \ 1\ 八 f \ IX f \ / \ i \ f\ 八 0900 彳 I G 0 _______ Jq支撑钢管计算弯矩图（kN • m）5.21撑钢管计算剪力图(kN)荷载的计算：①钢筋混凝土板自重(kN/m):q 11 = 25.000 X 0.1 X 0.900=2.25kN/m②模板的自重线荷载(kN/m):q 12 = 0.350 X 0.900=0.315kN/m③活荷载(kN/m):经计算得到，活荷载标准值q2 = 2.000 X 0.900=1.8kN/m静荷载q 1 = 1.2 X 5.625+1.2 X 0.315=7.128kN/m活荷载q 2 = 1.4 X 1.8=2.52kN/m组合荷载：q=q 1+q2=9.648kN/m(2)、抗弯强度计算最大弯矩M = 0.1ql 2=0.1 X 9.648 X 0.9 X 0.9=0.781kN.m最大剪力Q=0.6 X 9.648 X 0.9=5.209kN最大支座力N=1.1 X 9.648 X 0.9=9.551kN抗弯计算强度f=M/W=183N/mm 小于205N/mrm纵向钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm,满足要求v=0.677 X ql 4/100EI=2.04mm支撑钢管的最大挠度为2.04mm小于900/150与10 mm,满足要求!（3）、扣件抗滑移的计算纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算（规范525）: R < Rc其中Rc ――扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN ;R --- 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；计算中R取最大支座反力，R=9.551kN当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时，试验表明：单扣件在12kN的荷载下会滑动，其抗滑承载力可取8.0kN;双扣件在20kN的荷载下会滑动，其抗滑承载力可取12.0kN。
基于midas满堂支架验算报告
目录1 工程概况 (2)2 参考资料 (3)3 数值模型 (3)3.1 模型介绍 (3)3.2 荷载及材料参数 (6)3.3 支架受力分析 (7)4 分析结果统计 (18)5 稳定性验算结果 (18)5.1 支架整体稳定性验算 (18)5.2 支架局部稳定性验算： (18)6 支架基础及地基承载力验算 (20)7 结论与建议 (20)1 工程概况某双线特大桥全长1037.95米,于DK45+516.35-DK45+655段跨越绛溪河，20#、21#墩主跨与绛溪河斜交,斜交角度36°，连续梁形式为1-（68+120+68）m连续箱梁，主跨设计长度120m。
0#块梁体为单箱单室、斜腹板、变高度、变截面结构，采用满堂支架现浇施工。
满堂式支架采用碗扣式支架作为现浇连续箱梁的支撑体系。
钢管支架主要由立杆、横杆、剪刀撑和斜撑等组成。
支架搭设形式本现浇段碗扣杆件采用二种组合形式进行纵横向搭设，分别为， 30cm×30cm， 60cm×60cm。
现浇段腹板（7m宽）垂直下方采用采用30cm（纵向）×30cm（横向）、底板、翼缘板及工作平台（4.65m宽）采用60cm（纵向）×60cm （横向），纵向长度14.4m。
横杆步距为60cm。
考虑到支架的整体稳定性，在纵向、横向每3m 设通长剪刀撑1道，并于箱梁腹板外侧设斜撑。
地基处理:对现场20（21）#墩跨下横向16.5米，深0.6米地基进行换填，清除因桥梁下部构造施工造成的软泥。
用砂夹卵石分层填筑；填筑按照客运专线路基填筑方法施工，压实则根据实际情况，先用压路机碾压，压路机不能碾压到位的则利用打夯机具压实，保证填筑的压实度≥90%；同时表层采用10cm厚C25混凝土进行硬化处理。
2 参考资料（1）中华人民国行业标准《铁路桥梁钢结构设计规》（TB10002.2-2005）（2）中华人民国国家标准《钢结构设计规》（GB50017-2003）（3）《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规》（JGJ166-2008）（4）施工单位支架设计图（5）其他相关资料或文件3 数值模型3.1 模型介绍应用大型有限元分析软件Midas，建立连续梁及支架的空间离散模型，对0#块满堂支架进行模拟分析计算。
满堂支架施工与受力验算
1)强度
Mmax＝bl2/10＝0.264kN·m
W＝bh2/6＝1000×152/6＝37500mm3
σmax＝Mmax /W＝7.04MPa＜[σ0] =12MPa
2)挠度
δ=0.677qL4/100EI=0.677×117.3×1×1504/
（100×9×103×1000×153/12 )=0.16mm<150
满堂支架施工与受力 验算
一、满堂支架施工方法简介
满堂支架法是目前桥梁上部现浇连续箱梁采用最多的、最普遍的施 工方法。满堂支架的施工，是整个现浇箱梁施工的一个非常重要的、基 础性的工艺环节。支架地基的承载力是否满足要求，支架的强度和稳定 性是否符合要求，支架压载试验的数据是否准确、真实，这些环节将直 接影响到施工安全和工程质量。
Mmax＝0.15ql2/8＝0.15×117.57×0.62/8＝0.794kN·m
σmax＝Mmax /W＝0.794/（0.085×0.0852/6）＝7.753MPa＜[σ] =10.8MPa
木材在其顺纹方向抗剪强度较差，在横力弯曲时可能因中性层上剪应力过大而使方木
沿中性层发生剪切破坏，需按顺纹方向的许用剪力对方木进行强度校核。
三、满堂支架施工方法验算
（2）立杆验算 本工程立杆为Φ48×3.5mm（计算取现场实测最小壁厚2.7mm）碗扣钢管，有关设计参 数如下： [σ]＝205MPa E=2.06×105MPa A=3.84cm2 I=9.89cm4 W=4.12cm3 i= =1.605cm 每根立杆所承受横向钢管传来的荷载，支架高度按最高3m计，立杆步距为0.6m，立杆 计算长度： l0=h+2a =0.6+2×0.3=1.2m h—支架立杆的步距； a—模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度，a=0.3m。 长细比λ=l0/i=74.7< [λ]=150 经查《建筑施工碗扣式钢管支模架安全技术规范》附录A.0.6中 Q235－A钢轴心受压构 件的稳定系数表得ψ=0.483。
midas 满堂支架稳定性分析
满堂支架稳定性分析
一，单位体系设定：3D 类型结构，力：N ；长度：m
二，定义材料、截面：Q235钢， 5mm 厚，8cm 直径的钢管
三，建模：
1，建立节点：坐标：（0,0,0）复制：5次距离：（1,0,0）
沿Z方向复制新建立的节点：
移动/复制节点
形式：复制
等间距：（0,0,1）
复制次数：4
2，建立单元：通过建立的节点，建立单元，如图：
复制单元：将新建立的单元，沿y方向复制一次，如下图：
选中y=0m处支架中间的节点，如图，通过扩展单元功能，沿y方向扩展1m单元，将两组支架连在一起。
扩展参数：节点—>线单元
等间距，dx，dy，dz：（0,1,0）
复制：1次
左视图，选中如下图的杆件，沿y方向每隔1米，等间距复制14次，
3，分割单元：全选所有单元，每个单元分割4份。
如下图：
四，荷载及边界
1，定义静力荷载工况
名称：竖向力
类型：恒荷载
2，支架顶部定义节点单位荷载：选中支架顶部所有节点，加载
3，定义边界条件：
选中支架底部全部节点，
定义固定支座。
约束：Dx，Dy，Dz
六：运行计算
七：后处理：查看屈曲模态及特征值。
midas现浇段满堂支架建模示例超全
满堂支架计算模拟（仅作算例使用）模型简化本例所模拟满堂支架是由钢管、木枋等截面组成。
最终模型如图1单元类型：本例模板应用板单元模拟，混凝土垫层应用8节点实体单元模拟，其他构件均采用梁单元来模拟。
荷载分布：主要荷载类型有：自重荷载（系数-1），腹板荷载，底板荷载，翼缘板荷载，可变荷载，均使用压力荷载来模拟。
图1 最终模型图边界条件：支架混凝土下部采用一般支撑模拟，限制节点空间6个自由度（Dx,Dy,Dz，Rx，Ry，Rz）模拟固定端,立杆横撑两端释放梁段铰约束模拟铰接，立杆顶部节点与与木枋之间的连接应用较大刚度的只受压弹性连接（刚度106kN/m），另外施加（Dx，Dy）的水平约束以及（Rx，Ry，Rz）的转动约束，以防止运算产生奇异，顶面板单元各节点和下层木枋节点之间用弹性连接中的一般连接模拟（刚度都取106kN/m）。
模型建立l设定操作环境1. 首先建立新项目(新项目)，以‘满堂支架计算.mcb’为名保存(保存)。
文件/文件 / 保存2. 单位体系1)在新项目选择工具>单位体系2)长度选择‘m’, 力(质量) 选择‘kN’3)点击l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)点击材料（图2）3)点击4)确认一般的材料号为‘1’（参考图3)5)在类型栏中选择‘钢材’6)在钢材的规范栏中选择‘GB03(S)’7)在数据库中选择‘Q235’8)点击图2 图3使用同样的方法建立混凝土材料和木枋材料，相应的材料属性如下图4、图5所示图4 混凝土材料属性图5 木枋属性l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>管形截面4)选定用户5)截面名称>钢管偏心>中心点适用，并用同样的方法建立其他截面形式（图6、图7）。
图6 钢管截面图7 木枋截面l输入节点和单元1）鼠标右键选择节点>建立节点，坐标（0,0,0）2）鼠标右键选择节点>复制和移动>框选刚建立的节点1,方向为z向，间距（0.3,11@1.2,0.3）截面窗口如下图8所示图8 复制节点13）鼠标右键选择单元>建立（选择刚建立的最下到最上部节点建立单元）单元设置窗口如下图9所示。
基于midas软件对满堂支架验算区域划分边界的探讨
基于midas软件对满堂支架验算区域划分边界的探讨发布时间：2021-01-19T07:56:47.913Z 来源：《建筑学研究前沿》2020年23期作者：李扬[导读] 本文以银西铁路咸阳渭河特大桥三线简支梁为例，首先，运用Midas Civil软件按照设计图纸数据建立简易模型，对支架的整体受力进行验算并提取满堂支架的竖杆轴力值；其次，采用传统计算方式对三线单箱双室梁横截面进行模块化区域分割，通过计算混凝土自重荷载及其他施工荷载并以均布荷载的方式施加到满堂支架竖杆上。
将上述两种方式进行对比，研究探讨公式计算中的横截面区域划分边界位置是否准确。
李扬中铁五局集团第四工程有限责任公司广东韶关 512000摘要：本文以银西铁路咸阳渭河特大桥三线简支梁为例，首先，运用Midas Civil软件按照设计图纸数据建立简易模型，对支架的整体受力进行验算并提取满堂支架的竖杆轴力值；其次，采用传统计算方式对三线单箱双室梁横截面进行模块化区域分割，通过计算混凝土自重荷载及其他施工荷载并以均布荷载的方式施加到满堂支架竖杆上。
将上述两种方式进行对比，研究探讨公式计算中的横截面区域划分边界位置是否准确。
关键词：Midas软件满堂支架区域划分计算引言若桥梁结构支架体系计算错误，一方面将造成桥梁结构支架体系失稳，导致安全质量事故发生；另一方面，因计算错误而采用大成本、大投入，在一定程度上造成了资源的额外浪费和生产效率的降低。
而采用公式计算桥梁支架最基本步骤为荷载区域划分，将梁体横向划分为若干区域后再进行受力分解，若区域划分错误将导致桥梁计算结果的不准确，影响结构安全及施工成本。
满堂支架施工是现浇简支箱梁施工中最常见的方法，支架结构设计验算的准确性对施工的安全和施工成本控制起着至关重要的作用。
因此，对其支架模块化验算过程中的区域划分边界的研究探讨显得尤为重要。
1.工程概况新建铁路银川至西安线陕西段YXZQ-1标咸阳渭河特大桥290#～296#墩为32m三线简支梁，梁顶宽17.5m，底宽10.4m，梁高2.83m，顶板厚度为35.5cm，底板厚度为27cm，腹板厚度为45cm，为单箱双室结构。
midas标准满堂支架计算书
1编制依据⑴“XX桥”相关施工图纸；⑵《公路桥涵施工技术规范》（JTG/ F50-2011）；⑶《钢结构设计规范》(GB50017-2003)；⑷《木结构设计规范》（GB50005－2003）；⑸《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）；⑹《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)；⑺《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》(JGJ166-2008)；⑻《路桥施工计算手册》（人民交通出版社2001.5）；⑼《Midas Civil 2012 有限元分析软件》；⑽《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2011）。
2工程概况项目工程概况现浇梁概况（文字+梁截面构造图）3支架布置形式支架正面、侧面、平面布置图。
翼板下横向设置100mm×100mm的方木，轴间距600mm；纵向设置150×150mm的方木，轴间距600mm；碗扣式支架横向间距600mm，纵向间距900mm，横杆水平步距1200mm。
底腹板下横向设置100mm×100mm的方木，轴间距400mm；纵向设置150×150mm的方木，腹板区间距600mm，顶底板区间距900mm；碗扣式支架纵向间距900mm，腹板区横向间距600mm，顶底板区横向间距900mm，横杆水平步距1200mm。
基础采用60cm厚C20素混凝土+30cm厚37灰土换填压实。
所有模板均为15mm厚优质竹胶板。
满堂支架其余布置，如天杆、扫地杆、水平剪刀撑、竖向剪刀撑等参考《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)、《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》(JGJ166-2008)。
4设计参数及材料强度4.1 设计参数表4.1-1 材料设计参数表4.2 材料设计强度表4.2-1 钢材设计强度值（N/mm2）5荷载取值及荷载组合5.1荷载类型①模板、背带自重②新浇筑混凝土自重（取26kN/m3）③施工人员、材料及机具等施工荷载（2.5kPa）④倾倒混凝土产生的冲击荷载（2kPa）⑤振捣混凝土产生的荷载（2kPa）⑥新浇筑混凝土对侧面模板的压力标准值混凝土侧压力按下列两公式计算，并取其中的较小者：F = 0.22γc t0β1β2V(5.1-1)F = γc H (5.1-2)式中：F──新浇筑混凝土对模板的最大侧压力(kPa)；h──为有效压头高度(m)；υ──混凝土的浇筑速度(m/h)，可按实测确定(暂定为2m/h)；t0──新浇混凝土的初凝时间(h)，可按实测确定(暂定为6小时),当缺乏试验资料时，可采用t0=200/（T+15）计算；T──混凝土的温度（℃）；γc──混凝土的容重(kN/m3)；β1──外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0，掺缓凝作用的2.8外加剂时取1.2；β2──混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于30mm时，取0.85；50～90mm时，取1.0；110～150mm时，取1.15。
满堂支撑脚手架承载能力验算
主厂房满堂支撑脚手架承载能力验算纳林河二号矿井选煤厂总承包工程-主厂房满堂支撑脚手架搭设高度为5.8m，剪刀撑加强布置，钢管型号Φ48.3×3.6mm，自重39N/m，抗压强度设计值205N/mm2。
钢管脚手架计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）,计算中出现的查表数据除特殊说明外均出自此规范。
现场参数：脚手架立杆纵距：梁下采用0.9m×1m，板下采用1.2m×1.2m，步距h=1.8m。
模板自重0.3KN/m2；钢筋混凝土自重25KN/m3；施工活载1.5KN/m2，浇筑混凝土震动产生的荷载2KN/m2，板厚120mm，梁按最大截面350mm×800mm计算。
一、板底支撑脚手架计算1、板底水平横杆抗弯承载力及扰度验算立杆中间加设水平横杆一道，架立在顶层水平纵杆之上。
计算时取三跨按连续梁计算板上活载q1=（1.5KN/m2+2KN/m2）×0.6m=2.1KN/m板上恒载q2=（0.3KN/m2＋25KN/m3×0.12m）×0.6m=1.98KN/m恒载包括模板自重和混凝土自重，全跨均布，活载按最不利位置隔跨布置活载弯矩标准值M Q=0.101×q1L2=0.101×2.1KN/m×1.22m=0.3KN·m恒载弯矩标准值M G=0.08×q2L2=0.08×1.98KN/m×1.22m=0.225KN·m 弯矩设计值M k=1.2M G+1.4M Q=0.69KN·m正应力σ=M/W=0.69KN·m/5.26cm2=131N/mm2<205N/mm2 满足规范要求截面模量W查表B.0.1知W=5.26cm2恒载扰度v1=0.677×qL4/100EI=1.1mm活载扰度v2=0.99×qL4/100EI=1.5mm（以上计算式及系数可由施工手册表2-12《三等跨梁的内力和扰度系数》查得）横杆扰度v=1.1+1.5=2.5mm<1200/150=8mm及10mm满足规范要求2、横杆下纵杆承载力及扰度验算横杆下纵杆受到横杆传来的集中荷载，取三跨按连续梁计算恒载F G=1.98KN/m×1.2m=2.37KN活载F Q=2.1KN/m×1.2m=2.5KN弯矩设计值M k=0.175FL=1KN·m正应力σ=M/W=1KN·m/5.26cm2=190N/mm2<205N/mm2满足规范要求扰度v=1.46×FL/100EI=1mm<1200/150=8mm及10mm满足规范要求3、立杆稳定性验算立杆段的轴向力设计值N=1.2∑N GK+1.4∑N QKN Gk为永久荷载对立杆产生的轴向力=2q2L=2×1.98×1.2=4.75KNN QK为施工荷载对立杆产生的轴向力=2q1L=2×2.1×1.2=5.04KN数据代入得N=12.76KN杆件计算长度L0=Max｛kμ1(h+2a),kμ2h｝查表5·4·6知k=1.155μ1,μ2按规范附表C 取值，μ1=1.355，μ2=1.656A 为立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度，取20cm带入得L 0=3.44mλ=L 0/i,i 为截面回转半径，根据表B.0.1取i=1.59cmλ=3.44m/1.59cm=216根据规范表A.0.6插入法取轴心受压构件的稳定系数φ=0.156 以上数据代入立杆稳定性计算公式AN =161.6N/mm 2<205N/mm 2A 为立杆的截面面积，根据表B 。
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目录
1 工程概况 (2)
2 参考资料 (3)
3 数值模型 (3)
3.1 模型介绍 (3)
3.2 荷载及材料参数 (6)
3.3 支架受力分析 (7)
4 分析结果统计 (18)
5 稳定性验算结果 (18)
5.1 支架整体稳定性验算 (18)
5.2 支架局部稳定性验算： (19)
6 支架基础及地基承载力验算 (20)
7 结论与建议 (20)
1 工程概况
某双线特大桥全长1037.95米,于DK45+516.35-DK45+655段跨越绛溪河，20#、21#墩主跨与绛溪河斜交,斜交角度36°，连续梁形式为1-（68+120+68）m连续箱梁，主跨设计长度120m。
0#块梁体为单箱单室、斜腹板、变高度、变截面结构，采用满堂
支架现浇施工。
满堂式支架采用碗扣式支架作为现浇连续箱梁的支撑
体系。
钢管支架主要由立杆、横杆、剪刀撑和斜撑等组成。
支架搭设形式本现浇段碗扣杆件采用二种组合形式进行纵横向
搭设，分别为， 30cm×30cm， 60cm×60cm。
现浇段腹板（7m宽）垂直下方采用采用30cm（纵向）×30cm（横向）、底板、翼缘板及工作平台（ 4.65m宽）采用60cm（纵向）×60cm （横向），纵向长度14.4m。
横杆步距为60cm。
考虑到支架的整体稳定性，在纵向、横向每3m 设通长剪刀撑1道，并于箱梁腹板外侧设斜撑。
地基处理:
对现场20（21）#墩跨下横向16.5米，深0.6米地基进行换填，清除因桥梁下部构造施工造成的软泥。
用砂夹卵石分层填筑；填筑按照客运专线路基填筑方法施工，压实则根据实际情况，先用压路机碾压，压路机不能碾压到位的则利用打夯机具压实，保证填筑的压实度≥90%；同时表层采用10cm厚C25混凝土进行硬化处理。
2 参考资料
（1）中华人民共和国行业标准《铁路桥梁钢结构设计规范》（TB10002.2-2005）
（2）中华人民共和国国家标准《钢结构设计规范》（GB50017-2003）（3）《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》（JGJ166-2008）
（4）施工单位支架设计图
（5）其他相关资料或文件
3 数值模型
3.1 模型介绍
应用大型有限元分析软件Midas，建立连续梁及支架的空间离散
模型，对0#块满堂支架进行模拟分析计算。
单位约定：力单位为N，长度单位为mm。
坐标约定：X坐标方向为顺桥向，Y坐标方向为横桥向，Z坐标方向为竖向。
正负号约定：正号表示拉力，负号表示压力。
单元类型：主梁及支架均采用梁单元模拟。
建模时的考虑：绛溪河双线特大桥连续梁主墩20#墩高18.5m，21#墩高16.5m，建模时以20#主墩0#块为研究对象。
支架布置图见
图3-1~3-5所示。
图3-1 模型整体效果图图3-2支架布置轴侧图
图3-3支架布置俯视图图3-4支架布置正视图
图3-5支架布置侧视图
3.2 荷载及材料参数
（1）梁体：梁体容重取26.5 kN /m3，截面尺寸参考设计图纸。
（2）支架：采用φ48mm×3.5mm碗扣式脚手架，材料为Q235钢。
（3）施工荷载：
根据施工现场条件，得到以下施工临时荷载：
①施工人员、机械：=2.0 kN /㎡；
②混凝土振捣器：=2.0 kN /㎡；
③横向风力：=1.0 kN /㎡；
④纵向风力：=0.4 kN /㎡；
⑤模板重：=2.0 kN /㎡；
⑥方木重：=2.0 kN /㎡。
（4）分析荷载
①竖向荷载（SX）：梁体重量+支架自重+施工临时荷载
（）；
②横向荷载（HX）：横向风荷载；
③纵向荷载（ZH）：纵向风荷载；
④荷载组合（CB1）：竖向荷载+0.5×（横向荷载+竖向荷载）。
3.3 支架受力分析
图3-6支架受力变形图（荷载CB1）
图3-7梁单元轴力图（荷载CB1）
图3-8梁单元轴力图（荷载SX）图3-9梁单元轴应力图（荷载CB1）
图3-10梁单元轴应力图（荷载SX）图3-11梁单元轴应力图（荷载HX）
图3-12梁单元轴应力图（荷载ZX）图3-13梁单元组合应力图（荷载CB1）
图3-14梁单元组合应力图（荷载SX）图3-15梁单元组合应力图（荷载HX）
图3-16梁单元组合应力图（荷载ZX）图3-17支架自振模态图（模态1）
图3-18支架自振模态图（模态2）图3-19支架自振模态图（模态3）
图3-20支架屈曲模态轴视图（模态1）图3-21支架屈曲模态俯视图（模态1）
图3-22支架屈曲模态轴侧图（模态2）图3-23支架屈曲模态俯视图（模态2）
图3-24支架屈曲模态轴侧图（模态3）图3-25支架屈曲模态俯视图（模态3）
图3-26支座反力图
4 分析结果统计
支架最大位移为DX=2.142mm；DY=3.756mm; DZ=4.856mm.
支架最大组合应力为：94.47MPa205MPa；安全系数：2.17
支座最大反力：29.7kN
5 稳定性验算结果
5.1 支架整体稳定性验算
以荷载组合CB1为基本荷载，研究支架整体稳定性。
共取3阶屈曲模态。
模态1：支架一阶临界荷载系数为34.13，由图3-19可知，一阶
屈曲为墩顶处支撑底板支架纵向失稳。
模态2：支架二阶临界荷载系数为36.92，由图3-19可知，二阶屈曲为纵向墩旁底板支撑支架纵向失稳。
模态3：支架三阶临界荷载系数为36.93，由图3-19可知，三阶屈曲为纵向墩旁底板支撑支架纵向失稳。
5.2 支架局部稳定性验算：
根据《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》（JGJ166-2008）对支架杆件进行稳定性验算。
表5-1 钢材强度及弹性模量
表5-2 钢管截面特性
支架最大杆件间距为60cm，取，则杆件细长比为：
查表得稳定系数。
根据模型计算结果，最大轴压力为25.19 kN，对最大轴力考虑
1.7的综合影响系数，则考虑影响系数的最大轴压力为：
N=25.19×1.7=42.82kN
根据实复式轴心受压杆件的稳定性计算公式，有：
故杆件的稳定性满足要求。
又其径厚比为：
故杆件的局部稳定性满足要求。
6 支架基础及地基承载力验算
根据《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》（JGJ166-2008），支架基绝大部分落在墩身承台混凝土上，可不进行承载力验算。
7 结论与建议
（1）支架中各杆件钢管的应力满足规范要求，并具有一定的安全储备。
（2）杆件最大应力值发生在承力杆件与工作平台杆件交界处。
（3）支架整体稳定性计算表明支架稳定系数为34.13，按工程惯例一般弹性稳定系数要求大于4来判断，能满足要求。
（4）支架局部稳定性计算结构表明支架各杆件满足局部稳定性要求。
（5）本设计严格按照支架设计图进行搭设，施工过程中如有变动，
请与设计方联系协商处理。
（6）支架施工及上部梁体混凝土浇筑要严格遵守国家相关法规的规
定和行业规范规定，加强施工管理。
（7）支架的连接件一定要严把质量关，做到牢固可靠，坚固耐用。
（8）施工过程中如发现任何异常，请及时与业主、设计、监理等单
位联系，及时处理，确保施工万无一失。
（9）钢管的锈蚀在施工过程中应严格监控，如果发现内径锈蚀过多，请立即更换或采取其他相关保护措施。
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