桥梁施工经济性分析案例(midas)
桥梁施工经济性分析案例(midas)
罗天乐大桥
270.6 万
75 天
广西公路桥梁工程总公司 二分公司
珠江特大桥
22#墩材料费节省 23.5 万
98 天
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
路桥华南工程有限公司
泉州湾跨海大桥南岸深水区支栈桥
258.36 万
11 天
中交二公局泉州湾跨海大桥 A3 合同段项目经理部
凡河四桥梭形独塔斜拉桥
118 万
20~30 天
中铁九局集团有限公司
北京迈达斯技术有限公司
内部技术资料
工箱梁自重大、工期紧等特点, 提出军用梁+ 支架法悬臂浇筑施工方案, 介绍了采用的施工 设备和具体实施方案。与常用的挂篮悬臂浇筑 方案对比, 此方法具有用钢量少、 通用程度高、 技术难度小、节约工期等优点, 客运专线双线32m整孔箱梁移动模架造桥技术 - 经过多种施工技术方案的比较, 采用自行研制 的MZ900SB型上行式移动模架造桥机原位整孔 浇筑箱梁, 并通过建模仿真分析, 提出了上行 式移动模架的提前过孔工艺。 兰州中山桥5跨简支钢桁梁整体提升关键技术 - 采用计算机同步控制提升技术及合点提升技术 对钢桁梁进行整体提升。 利用千斤顶进行预压方案的设计与施工 - 利用油压千斤顶对支架的反压来替代传统方式 的堆沙袋的预压 千斤顶贝雷反力梁在牵索挂篮预压中的应用 - 砂袋堆载法相比，千斤顶贝雷反力梁预压新方 法操作工序少，施工简单，操作方便，加载、 卸载速度快，大大节约了工期，而且预压结果 可靠，具有良好的经济效益和社会效益。 浅水中V型箱梁0#块索栓支架技术 - 在浅水中, 通过计算分析, 直接设置钢平台, 避免了在墩身或承台中预埋钢构件, 经济方 便。 轻型三角形挂篮在大跨度悬臂施工中的技术经济 性分析 - 总结了降低挂篮制作安装成本的措施， 证明该
MIDAS连续梁有限元分析案例(二)
目录第一部分逐跨施工模型 (1)1.1预应力钢束布置 (1)1.2施工阶段定义 (3)1.3调整模型 (4)第二部分应力分析 (5)2.1施工阶段的应力 (5)2.2成桥阶段应力(恒+活+支座沉降) (6)2.3移动荷载 (6)第三部分PSC验算结果 (7)3.1施工阶段的法向压应力验算 (7)3.2受拉区钢筋的拉应力验算 (11)3.3使用阶段正截面压应力验算 (12)3.4使用阶段斜截面主压应力验算 (13)3.5结论 (14)第一部分逐跨施工模型1.1预应力钢束布置图1-1 第一跨钢筋布置图1-2 第二跨钢筋布置图1-3 第三跨钢筋布置图1-4 第四跨钢筋布置本次桥梁的总体布置，四跨连续梁桥，跨度分别是29.95m+30m+30m +29.95m图如下所示：图1-5-8 桥梁整体布置图汇总的预应力张拉表格，张拉控制应力为0.75的高强钢绞线，控制应力为1395MPa，具体的表格如下所示：1.2施工阶段定义逐跨施工，我们采用满堂支架的方法，依次从梁一施工到四号梁，中间存在从简支梁到连续梁的体系转换，为本次设计修改的难点。
我们的施工过程定义为三个步骤满堂支架的施工和主梁施工、预应力张拉、拆除满堂支架，最后完成全线的浇筑。
从midas中提取的施工阶段细节具体如下：NAME=主梁1-浇筑, 20, YES, NOAELEM=主梁1, 7, 节点1, 7ABNDR=满堂1, DEFORMED, 支座1, DEFORMED, 支座2,DEFORMEDALOAD=自重, FIRSTNAME=主梁1-张拉, 1, YES, NOALOAD=预应力1, FIRSTNAME=主梁1-拆除支架, 2, YES, NODELEM=节点1, 100DBNDR=满堂1NAME=主梁2-浇筑, 20, YES, NOAELEM=主梁2, 7, 节点2, 7ABNDR=支座3, DEFORMED, 满堂2, DEFORMEDNAME=主梁2-张拉, 1, YES, NODELEM=节点2, 100ALOAD=预应力2, FIRSTNAME=主梁2-拆除支架, 2, YES, NODELEM=节点2, 100DBNDR=满堂2NAME=主梁3-浇筑, 20, YES, NOAELEM=主梁3, 7, 节点3, 7ABNDR=满堂3, DEFORMED, 支座4, DEFORMEDNAME=主梁3-张拉, 1, YES, NOALOAD=预应力3, FIRSTNAME=主梁3-拆除支架, 2, YES, NODELEM=节点3, 100DBNDR=满堂3NAME=主梁4-浇筑, 20, YES, NOAELEM=主梁4, 7, 节点4, 7ABNDR=支座5, DEFORMED, 满堂4, DEFORMEDNAME=主梁4-张拉, 5, YES, NOALOAD=预应力4, FIRSTNAME=拆除满堂支架, 10, YES, NODELEM=节点4, 100DBNDR=满堂4NAME=二期恒载, 10, YES, NOALOAD=二期, FIRSTNAME=工后100, 100, YES, NONAME=工后3600, 3600, YES, NO1.3调整模型通过调整预应力的束数，来调整结构在施工中出现的简支梁体系（跨中弯矩增大的影响），以及在体系转换中连续梁顶的拉力。
迈达斯实例—某施工栈桥的设计汇总
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 基础为扩大基础，为了保证贝雷梁的稳定性，墩基础预埋 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HOC7 0X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，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 技术标准和规范1.3.1 技术标准1、公路等级：施工便桥2、桥梁单幅宽度：5.1m3、荷载标准车辆荷载等级：公路I 级桥梁所在地区相对湿度：0.81.3.2 设计规范《公路工程技术标准》(JTJ001—2003)《公路桥涵设计通用规范》(JTJD60—2004)《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025—86)《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041—2000)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ025—85)《钢结构设计规范》(GB50017—2003)1.4主要材料及设计荷载1.4.1主要材料及其参数1.4.1.1工字钢(16Mn)弹性模量5E=2.10X 10 MPa剪切模量G=0.81 X 10 MPa 抗弯强度 f =2 1 0 1. 3 MPa抗剪强度f v=160 1.3=208MPa27#工字钢几何尺寸h=270mm b=122mm d=8.5mm t=13.7mm r=10.5mm r i=5.3mm 理论质量：55.404Kg/mI x=7110cn n W x=508cn n I x：S x=24.61.4.1.2 槽钢(16Mn)弹性模量E=2.10X 105 MPa剪切模量G=0.81 X 105 MPa抗弯强度 f -2 1 0 1. 3 2/7f3a抗剪强度f v =160 1.3=208MPa10#槽钢几何尺寸h=100mm b=148mm d=5.3mm t=8.5mm r=8.5mm r 1=4.2mm理论质量：10.007Kg/m4 3l x=198cm W x=39.7cm i x=3.95cmI y=25.6cm4 W y=7.80cm3 i y=1.41cm1.4.2设计荷载取值1.4.2.1 恒载(1) 一期恒载一期恒载包括主梁、横梁等材料重量。
必看最经典梁格——midas空心板梁桥梁桥法工程实例
空心板梁桥工程实例1几何尺寸空心板梁几何尺寸见图4.1.1至图4.1.3。
图4.1.2 边板截面（cm）图4.1.3 中板截面（cm）2主要技术指标（1） 结构形式：装配式先张法预应力混凝土简支空心板梁（2） 计算跨径：16m（3） 斜交角度：0度（4） 汽车荷载：公路－Ⅱ级（5） 结构重要性系数:1.03 计算原则（1） 执行《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）和《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）。
（2） 6厘米厚现浇C50混凝土不参与结构受力，仅作为恒载施加。
（3） 温度效应，均匀温升降均按20摄氏度考虑；温度梯度按《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）第4.3.10条的规定取值。
（4） 按A 类部分预应力混凝土构件设计。
（5） 边界条件：圆形板式橡胶支座约束用弹性支承进行模拟，弹簧系数SDx=SDy=1890 KN/m；SDz=9.212E+05KN/m；SRx＝078E+09KN.m/rad； 4主要材料及配筋说明 （1） 空心板选用C50混凝土（2） 预应力钢绞线公称直径mm s2.15φ，1根钢绞线截面积2139mm A p =，抗拉强度标准值Mpa f pk 1860=，锚具变形总变形值为12mm。
横截面预应力筋和普通钢筋布置见图4.4.1和图4.4.2。
预应力筋有效长度见表4.4.1图4.4.1边板钢筋钢绞线布置图(cm) 图4.4.2 中板钢筋钢绞线布置图(cm) 图中N9筋（实心黑点）为普通钢筋，其余为钢绞线。
表4.4.1 16米空心板预应力筋有效长度表注：表中构造有效长度指施工设计图中预应力筋的有效长度。
计算有效长度指考虑预应力传递长度影响后结构分析采用的预应力筋有效长度；计算有效长度＝构造有效长度－预应力传递长度。
5施工阶段说明空心板梁施工阶段共划分为5个，各阶段工作内容见表4.5.1表4.5.1 空心板梁施工阶段划分说明施工阶段 施工天数 工 作 内 容 说 明1 10 预制空心板梁并放张预应力筋2 60 预制场存梁60天3 15 安装空心板4 30 现浇防撞护墙和桥面铺装5 3650 考虑10年的收缩徐变影响6建模主要步骤与要点（1） 定义材料与截面定义材料可通过路径：【模型】/【截面和材料特性】/【材料】来实现，见图 4.6.1和图4.6.2。
MIDAS例题-使用一般功能做悬臂法桥梁施工阶段分析
目录悬臂法的施工顺序和施工阶段分析 1设定建模环境 3定义截面及材料 4结构建模 9建立预应力箱型梁模型 / 10建立桥墩模型 / 15建立结构群 / 16定义边界群以及输入边界条件 / 20建立荷载群 / 23定义并建立施工阶段 25定义施工阶段 / 25建立施工阶段 / 30输入荷载 / 33使用一般功能做悬臂法桥梁施工阶段分析悬臂法的施工顺序和施工阶段分析本用户指南将使用“使用建模助手做悬臂法桥梁施工阶段分析”中的例题,学习掌握使用一般建模功能做施工阶段分析的步骤。
悬臂法(FCM)的施工顺序一般如下：※本悬臂法桥梁例题为三跨连续梁使用了4台挂篮（F/T），因此不必移动挂篮。
悬臂法施工阶段分析应该正确反应上面的施工顺序。
施工阶段分析中各施工阶段的定义,在MIDAS/CIVIL里是通过激活和钝化结构群、边界群以及荷载群来实现的。
下面将MIDAS/CIVIL中悬臂法桥梁施工阶段分析的步骤整理如下。
1.定义材料和截面2.建立结构模型3.定义并构建结构群4.定义并构建边界群5.定义荷载群6.输入荷载1高级应用例题27.布置预应力钢束8.张拉预应力钢束9.定义时间依存性材料特性值并连接10.运行11.确认分析结果在“使用建模助手做悬臂法桥梁施工阶段分析”里使用悬臂法桥梁建模助手完成了上述2~8步骤。
在本使用指南中,我们将使用一般功能完成上述施工阶段分析的1~8步骤。
步骤9~11的方法与“使用建模助手做悬臂法桥梁施工阶段分析”相同，在本使用指南章节中将不赘述.使用一般功能做悬臂法桥梁施工阶段分析3设定建模环境为了做悬臂法桥梁的施工阶段分析首先打开新项目（ 新项目)以‘FCM.mcb ’名字保存(保存)文件。
然后将单位体系设置为‘tonf ’和‘m '。
该单位体系可以根据输入的数据类型随时随意地更换。
文件 / 新项目 文件 /保存 ( FCM ）工具 / 单位体系长度 > m ; 力 〉 tonf图1 设定单位体系单位体系也可以在程序窗口下端的状态条中的单位选择按钮()中选择修改。
midas拱桥算例
在此例题中为了提高熟练度在建模过程中尽量不去使用树形菜单或主菜单而是以使用图标菜单为主。
以下是为了有效地利用图标菜单将操作所需的图标在画面上给予显示的步骤。
1.在主菜单选择工具>用户定制>工具条
对新建立的横系梁激活之后，利用捕捉点功能和建立单元功能来完成纵向支撑(加强肋，Stringer)。
1.点击 选择最新建立的个体
2.点击 激活
3.点击 单元编号(Toggle on)
4.点击 建立单元
5.在单元类型选择栏确认‘一般梁/变截面梁’
6.在材料选择栏选择‘1 : Grade3’
7.在截面选择栏选择‘6 :水平斜支撑(包括纵向支撑)’
形成拱的主梁并复制构架
连接构架的两端来输入拱的主梁，并将所完成的一侧构架复制到另一侧。
1. 点击 点格、 捕捉点(Toggle off)
2.点击 标准视图
3.在单元工具条点击 建立单元
4.在单元类型选择栏确认‘一般梁/变截面梁’
5.在材料选择栏选择‘1 : Grade3’
6.在截面选择栏确认‘1 :主梁’
3.在一般的材料号输入栏确认‘1’(参考图6)
4.在类型选择栏确认‘钢材’
5.在钢材的规范选择栏选择‘GB(S)’
6.在数据库选择栏选择‘Grade3’
7.点击 键
8.用同样的方法参考上表输入虚设梁的材料
9.点击 键
图7. 截面数据的输入
1. 在材料和截面特性对话窗口(图5)选择截面表单
(或在特性工具条选择 截面)
跨 径 : 50m
设计车道数 : 2条车道
(完整版)Midas计算实例
中南大学2010年1月1。
概要 (1)2. 设置操作环境 (2)3. 定义材料和截面 (3)4. 建立结构模型 (7)5。
非预应力钢筋输入 (10)6。
输入荷载 (30)7. 定义施工阶段 (42)8。
输入移动荷载数据 (48)9. 运行结构分析 (52)10. 查看分析结果 (52)1. 概要本桥为80+2*112+2＊81+41六跨混凝土预应力连续梁桥。
图1。
分析模型桥梁概况及一般截面桥梁形式：六跨混凝土悬臂梁桥梁长度：L = 80+112+112+80+80+41m施工方法：悬臂施工T构部分，满堂支架施工边跨现浇段,边跨合龙时,中跨体系转换为简支单悬臂结构，拆除施工支架，然后施工中跨挂梁,挂梁与中跨主梁铰接,施工桥面铺装，并考虑1000天收缩徐变.预应力布置形式:T构部分配置顶板预应力，边跨配置底板预应力梁桥分析与设计的一般步骤1. 定义材料和截面2. 建立结构模型3. 输入非预应力钢筋4. 输入荷载①.恒荷载②.钢束特性和形状③.钢束预应力荷载5. 定义施工阶段6. 输入移动荷载数据①.选择移动荷载规范②.定义车道③.定义车辆④.移动荷载工况7. 运行结构分析8. 查看分析结果使用的材料❑混凝土主梁采用JTG04（RC)规范的C50混凝土，桥墩采用JTG04(RC）规范的C40混凝土❑钢材采用JTG04(S）规范，在数据库中选Strand1860荷载❑恒荷载自重，在程序中按自重输入,由程序自动计算❑预应力钢束(φ15.2 mm×31)截面面积: Au = 4340 mm2孔道直径: 130 mm钢筋松弛系数（开)，选择JTG04和0.3（低松弛)超张拉（开)预应力钢筋抗拉强度标准值(fpk)：1860N/mm^2预应力钢筋与管道壁的摩擦系数：0.25管道每米局部偏差对摩擦的影响系数：1。
5e—006（1/mm）锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值:开始点：6mm结束点：6mm张拉力：抗拉强度标准值的75%，张拉控制应力1395MPa❑徐变和收缩条件水泥种类系数（Bsc): 5 （5代表普通硅酸盐水泥)28天龄期混凝土立方体抗压强度标准值，即标号强度（fcu，f）：50N/mm^2t5天长期荷载作用时混凝土的材龄：=ot3天混凝土与大气接触时的材龄：=s相对湿度: %RH=70构件理论厚度：程序计算适用规范:中国规范(JTG D62-2004)徐变系数：程序计算混凝土收缩变形率: 程序计算2。
midas-预应力连续梁的施工阶段分析
施工阶段是进行实际施工阶段分析的阶段，在这里可以更改荷载状况和边界条件。
最后阶段是对除施工阶段荷载以外的其他荷载进行分析的阶段，在该阶段可以将一般荷载的分析结果和施工阶段分析的结果进行组合。最后阶段可以被定义为施工阶段中的任一阶段。
类型(施工阶段荷载)
图14.输入静力荷载工况的对话框
输入恒荷载
使用自重功能输入恒荷载。
荷载/自重
荷载工况名称>恒荷载
荷载组名称>自重
自重系数> Z (-1)
图15.输入恒荷载
输入钢束特性值
荷载/预应力荷载/预应力钢束的特性值
预应力钢束的名称(钢束);预应力钢束的类型>内部
材料>2:钢束
预应力钢束总面积(0.0042997)
激活>支撑条件/弹性支撑位置>变形后;
荷载
组列表>钢束2
激活>激活时间>开始;
图24.定义施工阶段2(CS2)
下面定义施工阶段3(CS3)。在施工阶段3中结构体系、边界条件、荷载没有变化，只是进行持续时间为10,000天的时间依存性分析。
容许应力：
容许应力
预应力作用后（瞬间）
预应力损失发生后（最终）
抗 拉
抗 压
预应力钢束(KSD 7002 SWPC 7B-Φ15.2mm (0.6˝strand)
屈服强度： →
抗拉强度： →
截面面积：
弹性模量：
张 拉 力：fpi=0.7fpu=133kgf/mm2
锚固装置滑动：
磨擦系数：
容许应力
Midas例题(梁格法)：预应力混凝土连续T梁桥的分析与设计
图4. 单位体系设定 4-10
定义材料和截面特性
同时定义多种材料
特性时，使用 键可以连续输入。
定义结构所使用的混凝土和钢束的材料特性。
模型 / 材料和截面特性 / 材料 类型>混凝土 ; 规范> JTG04（RC） 数据库> C50
名称(Strand1860 ) ; 类型>钢材 ; 规范> JTG04（S） 数据库> Strand1860
40.15 0
0.12
40
钢束8
2t1-3 55.85
0
0.12
0
63.45 0
0.96
0
64.55 0
1.36
40 正弯矩
72.15 0
0.17
40
钢束7 3t1-2 88.4
0
0.17
0
96
0
1.36
0
24 -0.62 1.825
12t1-1
40 正弯矩
40 -0.62 1.825
40 钢束9
24 0.62 1.825
12t1-2
0
40 0.62 1.825
负弯矩
56
钢束10 23t1-2 72
0.62 1.825 0.62 1.825
钢束 类型 R 0 40 正弯矩 40 钢束8 0 0 40 正弯矩 40 钢束7 0 0 40 正弯矩 40 钢束9 0 0 40 正弯矩 40 钢束8 0 负弯矩 钢束10
负弯矩 钢束10
为了说明采用梁格法分析一般梁桥结构的分析步骤，本例题采用了一个比较简单的分 析模型——一座由五片预应力T梁组成的3×32m桥梁结构，每片梁宽2.5m。桥梁的基本数 据取自实际结构但和实际结构有所不同。
midas连续梁分析实例
midas连续梁分析实例1. 连续梁分析概述比较连续梁和多跨静定梁受均布荷载和温度荷载（上下面的温差）下的反力、位移、内力。
3跨连续两次超静定3跨静定3跨连续1次超静定图 1.1 分析模型15材料钢材: Grade3截面数值 : 箱形截面400×200×12 mm荷载1. 均布荷载 : 1.0 tonf/m2. 温度荷载: ΔT = 5 ℃ (上下面的温度差)设定基本环境打开新文件，以‘连续梁分析.mgb’为名存档。
单位体系设定为‘m’和‘tonf’。
文件/ 新文件文件/ 存档(连续梁分析 )工具 / 单位体系长度> m ; 力 > tonf图 1.2 设定单位体系1617设定结构类型为 X-Z 平面。
模型 / 结构类型结构类型> X-Z 平面 ?设定材料以及截面材料选择钢材GB （S ）（中国标准规格），定义截面。
模型 / 材料和截面特性 /材料名称( Grade3) 设计类型 > 钢材规范> GB(S) ; 数据库> Grade3 ?模型 / 材料和截面特性 / 截面截面数据截面号 ( 1 ) ; 截面形状 > 箱形截面 ;用户：如图输入 ; 名称> 400×200×12 ?图 1.3 定义材料图 1.4 定义截面选择“数据库”中的任意材料，材料的基本特性值（弹性模量、泊松比、线膨胀系数、容重）将自动输出。
建立节点和单元为了生成连续梁单元，首先输入节点。
正面,捕捉点 (关), 捕捉轴线 (关)捕捉节点 (开), 捕捉单元 (开), 自动对齐模型 / 节点 / 建立节点坐标 ( x, y, z ) ( 0, 0, 0 )图 1.5 建立节点参照用户手册的“输入单元时主要考虑事项”18用扩展单元功能来建立连续梁。
模型 / 单元/ 扩展单元全选扩展类型 > 节点线单元单元属性> 单元类型 > 梁单元材料 > 1:Grade3 ; 截面> 1: 400*200*12 ; Beta 角( 0 )生成形式> 复制和移动 ; 复制和移动 > 任意间距方向> x ; 间距( 3@5/3, 8@10/8, 3@5/3 )图 1.6 建立单元X Z输入梁单元. 关于梁单元的详细事项参照在线帮助的“单元类型”的“梁单元”部分1920输入边界条件3维空间的节点有6个自由度 (Dx, Dy, Dz, Rx, Ry, Rz)。
中国桥梁网_实例5__迈达斯___MIDAS
单位体系也可以 在程序窗口下端的状 态条中的单位选择按 钮( )中选择修改。
文件 / 文件 /
新项目 保存 ( MSS )
工具 / 单位体系 长度 > m ; 力 > tonf ↵
图6 设定单位体系
7
高级应用例题
使用移动支架法和满堂支架法施工的预应力箱型梁桥，因为各施工阶段的结构体系 不同，所以只有对各施工阶段做结构分析才能最终确定截面大小。另外，为了正确分析 混凝土材料的时间依存特性和预应力钢束的预应力损失，需要前阶段累积的分析结果。
用户在本章节中将学习使用移动支架法/满堂支架法桥梁建模助手建立移动支架法 (MSS)各施工阶段和施工阶段分析的步骤，以及确认各施工阶段应力、预应力损失、挠 度和内力的方法。
模型 / 结构建模助手 / 移动支架法/满堂支架法桥梁 模型表单 桥梁类型 > 移动支架法 ; 桥梁材料 > 1: C400 桥梁总长 ( 10@50 ) ; 桥梁曲率半径 (开) ( 2380 ) > 凸 固定支撑位置 > 250(50) 每跨桥梁段分割数量 ( 10 ) 施工缝位置(S3) ( 0.2 ) 施工缝到钢束锚固端位置距离(S4) ( 3 ) 施工持续时间 ( 20 ) 构件初期材龄 ( 5 ) ; 移动支架反力 ( 400 ) ↵
概要
使用建模助手做移动支架法施工阶段分析
逐跨施工预应力箱型梁桥的的方法有移动支架法(Movable Scaffolding System ; 简称MSS)和满堂支架法(Full Staging Method ; 简称FSM)。移动支架法法的模板设置 在导梁上，因此无需进行水上作业和架设大量的脚手架。另外，移动支架法与满堂支架 法相比，因为不与地面、河流等直接接触，所以施工时可以灵活使用桥梁下空间。
Midas连续梁施工阶段分析及PSC设计例题
混凝土湿重（截面特性值计算）
混凝土湿重（荷载计算）
混凝土湿重（荷载施加）
混凝土湿重（荷载施加）
挂蓝荷载（荷载施加）
挂蓝荷载（荷载施加）
施工阶段划分
❖桥墩 （100d/112d） ❖0#块施工（15d/22d） ❖悬臂施工梁段（5d/12d） ❖满堂支架施工梁段（60d/60d） ❖合拢段（10d/30d） ❖长期荷载效应计算（10000d）
1390 Mpa； ❖ 锚固端滑移6mm，松弛系数0.3，摩擦系数
荷载
❖ 二期恒载： ❖ 34.32kN/m。 ❖ 挂篮荷载： ❖ N=800kN，偏心距2.5m，M=2000kNm ❖ 混凝土湿重： ❖ 按实际梁段混凝土重量计算 ❖ 混凝土收缩徐变： ❖ 由程序自动计算
Midas有限元分析步骤
定义箱梁截面（截面修改偏心）
建模
❖ 采用扩展法建立梁单元模型 ❖ 节点直接生成梁单元 ❖ 逐步建立梁单元模型 ❖ 先建点再生成梁单元
建立节点
扩展单元
建立单元模型
建模（满堂支架梁段）
建模（边跨合拢段）
建模（变截面梁段）
建模（变截面梁段）
建模（桥墩支座梁段）
建模（桥墩支座梁段）
建模（镜像生成对称梁段）
施工阶段划分（确定单元组）
施工阶段划分（确定边界组）
施工阶段划分（确定荷载组）
施工阶段划分
施工阶段划分
施工阶段划分
施工阶段划分
定义时间依存材料（收缩徐变）
定义时间依存材料（收缩徐变）
定义时间依存材料（抗压强度）
定义时间依存材料（抗压强度）
定义时间依存材料（材料连接）
修改单元材料依存特性值
Midas连续梁施工阶段分析及 PSC设计例题
MIDAS连续梁有限元分析案例(三)
连续梁逐跨现浇法有限元分析目录第一章工程概况 (2)1.1 桥梁基本概况 (2)1.2 主要材料及参数 (2)1.3 设计荷载取值 (2)第二章 MIDAS建模 (4)2.1 组的定义 (4)2.2 施工阶段的定义 (5)2.3 预应力布置 (6)第三章结果分析 (10)3.1 施工阶段结果分析 (10)3.1.1 施工阶段法向压应力验算 (10)3.1.2使用阶段正截面压应力验算 (11)3.1.3 使用阶段正截面抗弯验算 (11)3.2 成桥阶段结果分析 (11)3.2.1成桥阶段的支座反力 (11)3.2.2成桥后结构的竖向位移 (12)3.2.3 成桥阶段结构的弯矩 (12)3.2.4 成桥阶段的应力 (13)第一章工程概况1.1 桥梁基本概况（1）桥梁跨径布置：4×30m=120m；（2）桥梁宽度：0.25m（栏杆）+2.5m（人行道）+15.0m（机动车道）+2.5m（人行道）+0.25m（栏杆）=20.5m；（3）主梁高度：1.6m，支座处实体段为1.8m；（4）行车道数：双向四车道+2人行道；（5）桥梁横坡：机动车道向外1.5%，人行道向内1.5%；（6）施工方法：逐跨现浇法。
1.2 主要材料及参数（1）混凝土选用C50混凝土，其力学指标见表1-1。
（2）预应力筋选用直径为15.24mm的低松弛钢绞线，其力学指标见表1-2。
1.3 设计荷载取值（1）恒载m；二期恒载（人行道、护栏、主要包括材料重量，混凝土容重：25KN/3桥面铺装等）合计：85KN/m；（2）活载：车辆荷载：公路I级人群荷载：3KN/m2；（3）温度力：系统升温25℃，系统降温-15℃第二章 MIDAS建模2.1 组的定义本模型分组见图2-1所示。
共包含结构组12个，边界组11个，荷载组9个。
结构组：jg1~jg4代表“结构1~结构4”，为分段浇筑的四段主梁，其中jg1包含的单元为1to25号单元，jg2包含的单元为26to44号单元，jg3包含的单元为45to63号单元，jg4包含的单元为64to78号单元。
midas NFX 桥梁应用案例
单拱桥初始模型
优化后发现，最佳单拱桥结 构应力云图基本处于压力状 态，应力较均匀。
伪密度云图
分析目的 通过对承台的拓扑优化分析，获取了能真实反映结构内部的传力路径。 对内力进行计算提取，判断了 承台内的拉压杆，为结构配筋提供了理论依据。
分析类型 线性接触静力分析 拓扑优化分析
能量曲线
2D CAD模型
钢结构细部分析及优化设计
某工字梁、箱型梁与钢管柱相交处的节点分析。结构采用Q345B号钢材，采用板单元进行模拟，利用 midas NFX 尺寸优化功能，对箱型梁的厚度进行优化，在保证强度、刚度的前提下，节省钢材，进而产 生经济效益。
设计变量
目标函数
优化结果
原结构 优化方案1 优化方案2 优化方案3 优化方案4 优化方案5 优化方案6
分析目的 利用NFX的动力学分析功能，可 以提取轨道结构的空间自由振动 以及在各种支撑条件下的固有频 率和固有振动特性，通过对车桥 模型的精细化建模及仿真计算， 提取列车的最大车体加速度、横 向轮轨力等，对轨道结构的设计 进行全面的评估。
分析类型 非线性显式分析
车桥耦合 有限元模型
无阻尼时桥中心的TZ位移
针对橡胶的大变形及接近不可压缩的特点，对橡胶支座 进行非线性有限元分析，了解支座的刚度和应力的变化 情况。 midas NFX 提供多种材料模型，选择合适的材料本构模 型和单元来模拟橡胶材料。
叠层橡胶支座有限元模型 midas NFX 具有丰富的CAD接口，实现三维数据兼容。 中性格式：STEP、IGES、Parasolid、CAIS等 直接格式：Pro-E、CATIA、Solidworks、Inventor、SolidEdge、AutoCAD等 分析数据转换：导入/导出 Nastran格式
基于Midas的施工便梁钢栈桥静动力分析及设计评价
第42卷第1期2016年3月湖南交通科技HUNAN COMMUNICATION SCIENCE AND TECHNOLOGYVol．42No．1Mar．2016收稿日期：2015-11-10作者简介：姚琳（1983-），男，工程师，主要从事路桥工程的施工及管理工作。
文章编号：1008-844X （2016）01-0090-03基于Midas 的施工便梁钢栈桥静动力分析及设计评价姚琳（湖南路桥建设集团有限责任公司，湖南长沙410004）摘要：D 型施工便梁由于具有较多优点，在我国铁路桥涵的施工中应用广泛，然而应用于铁路施工临时钢栈桥则不多，且针对其的设计计算和建模受力分析普遍过于简单。
针对这一问题，利用D24型施工便梁设计了某施工临时钢栈桥，基于有限元空间建模技术对该桥进行了静动力分析。
结果表明：该桥静力工作性能良好，动力刚度较大，能够满足挂车－100荷载等级的要求；文中所述建模计算方法简单方便，实用可行。
关键词：D 型施工便梁；钢栈桥；Midas ；有限元分析中图分类号：U 445.4文献标识码：A0引言D 型施工便梁原设计主要是用于铁路既有线路和站场的桥涵施工，其最大优点是可以在不中断铁路行车的情况下，利用它进行桥涵的开挖和施工，同时具有运输和拆装方便的优点［1］，曾一度在我国铁路桥涵施工中得到广泛应用。
国内学者对D 型施工便梁的受力性能和应用领域已进行了大量研究。
王心顺［2］采用有限元分析方法对D 型施工便梁进行了受力分析并进行了改造，扩大了其应用领域；刘波［3］将D 型施工便梁应用于多跨框架桥涵顶进施工中，与吊横梁法工艺相比，D 型施工便梁具有操作实用可行，经济效益好的优点，同时刘香杰［4］对D 型施工便梁进行箱涵顶进施工作业的要点进行了总结；钱冲［5］将D 型施工便梁作为托架用于混凝土箱梁的现浇施工；刘吉元等［6］对D16型施工便梁进行改造应用于铁路岔区线路加固施工，并从强度、刚度及连接三方面对便梁进行了验算；郭相武［7］采用有限元软件ANSYS 计算了D 型施工便梁在动荷载作用下的动挠度和自振频率，对其动态特性进行了分析研究。
midas civil桥梁工程实例精解
Midas Civil桥梁工程实例精解一、引言Midas Civil是一款专门针对桥梁工程设计和分析的软件，其功能强大、应用广泛。
本文将重点讨论Midas Civil在桥梁工程实例中的应用和精解，以帮助读者更好地了解该软件的工程实践价值。
二、Midas Civil桥梁工程实例分析1. 拱桥设计与分析以某某大型拱桥工程为例，介绍Midas Civil在拱桥设计与分析中的具体应用。
包括结构建模、材料设定、荷载分析、抗震设计等方面。
2. 梁桥设计与分析以某某梁桥工程为例，介绍Midas Civil在梁桥设计与分析中的具体应用。
包括纵横断面设计、施工阶段分析、架设过程模拟等方面。
3. 悬索桥设计与分析以某某悬索桥工程为例，介绍Midas Civil在悬索桥设计与分析中的具体应用。
包括索塔设计、索缆分析、振动稳定性分析等方面。
4. 桥梁监测与维护介绍Midas Civil在桥梁监测与维护方面的应用，如结构健康监测、裂缝分析、加固方案评估等。
三、Midas Civil在桥梁工程中的优势和应用价值1. 强大的建模和分析功能Midas Civil具有强大的建模和分析功能，能够准确模拟各类桥梁结构，在设计和施工阶段提供可靠的分析结果。
2. 多场景下的适用性Midas Civil不仅适用于各类桥梁类型，还可以应用于不同地理、气候条件下的工程实践，具有较强的通用性和灵活性。
3. 创新的工程实践技术Midas Civil在桥梁工程实践中引入了许多创新的技术和方法，如基于BIM的协同设计、结构优化算法等，推动了桥梁工程实践的进步。
4. 提高工程质量和效率通过Midas Civil的应用，桥梁工程的设计质量和施工效率得到了有效提升，有力支撑了工程质量和进度的保障。
四、Midas Civil在桥梁工程中的应用案例1. 桥梁工程A案例介绍Midas Civil在桥梁工程A中的应用情况，包括具体的建模分析过程、工程效果和成果展示等。
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内部技术资料
桥梁施工经济性分析案例(midas) 项目名称 比选内容 滑升架翻模技术在罗天乐大桥高墩施工中的应用 在墩高50m以上后与整体顶升滑模或整体爬模 对比,50m以下时与落地脚手架翻模对比， 介绍 滑升架翻模系统的结构设计和滑升架翻模技 术在高墩施工中的应用及其效果。 深水中主墩围堰施工方案比选研究 - 双壁钢围堰与钢筋砼围堰方案比选，最终采用 双壁钢围堰。 跨海大桥装配式栈桥结构设计与施工 - 以装配式施工为施工理念对栈桥的结构型式进 行了优化设计，使用钢筋混凝土预制板代替栈 桥面层结构 斜拉桥梭形钢塔柱安装施工技术研究 - 形成一套施工速度快、安全可靠的钢塔柱安装 施工方法，不用钢支架及型钢支撑。 南宁大桥水中主墩基础快速施工技术研究 - 通过对水中钢管桩施工平台结合深水双壁钢套 箱、钢围堰以及钢管咬合围护桩围堰等常用施 工技术的研究，提出水中筑岛平台施工桩基， 钢筋混凝土排桩与旋喷桩组合围护结构施工水 中大体积混凝土承台的总体思路 曹娥江袍江大桥边跨拱支架现浇施工技术 - 从经济和技术角度对软土地基支架现浇可采用 的不同支架方案进行了比选，提出了在淤泥、 软土地基上进行大体积混凝土边跨拱支架现浇 施工的设计方案，在堆积层较厚的软土地基上 节省费用 节省工期 作者单元
南宁大桥水中主墩
500 万
60 天
中铁二局第五工程有限公司
曹娥江袍江大桥
比通常采用的螺旋焊管钢管 桩基础、支架施工方案节省 260万
广西壮族自治区 公路桥梁工程总公司
北京迈达斯技术有限公司
内部技术资料Leabharlann 采用预应力混凝土管桩与螺旋钢管相结合的方 式进行大体积混凝土的支架现浇施工，有效解 决了施工质量和施工成本的矛盾。 大西客运专线晋陕黄河特大桥主墩深水基础锁口 钢管桩围堰设计与检算 - 经实践证明锁口钢管桩围堰施工便捷、安全性 能好，能适应各种复杂施工环境在工程。 复合式缆索吊机在落布溪大桥钢管拱肋吊装施工 中的应用 - 当设计吊重相同时，与传统的采用固结式塔架 和重力式锚碇缆索吊机成本进行对比，本缆索 吊机可节约30余万元，且充分利用钢绞线的特 性，使得安全性更高，施工更加方便 杭州湾跨海大桥南滩涂区承台钢吊箱围堰设计与 施工 - 针对杭州湾海域风大、流急、冲刷严重、潮差 大等特殊的施工环境，根据南岸滩涂区地貌及 承台结构设计特点，创造性地提出了以装配式 砼作底模的承台钢吊箱围堰施工方案，成功解 决了钢吊箱围堰的设计、加工制作及安装等过 程中的一系列技术难题。 京沪高铁梁-拱组合桥钢管拱安装方案设计 - 钢管拱的安装经不同安装方案对比分析采用 100t汽车式起重机桥面开行、支架原位拼装的 方案。 军用梁-支架法悬臂浇筑在铁路客运专线桥梁施工 中的应用 - 根据铁路客运专线连续梁( 32+ 48+ 32) m 施 中铁上海工程局 第一工程有限公司
温福铁路客运专线点头特大桥
与梁体预制架设相比节省 4000万
中铁十五局集团有限公司
兰州中山桥
300万
武汉二航路桥特种工程 有限责任公司
后河特大桥
50万
24 天~36 天
中交一公局第一工程有限公司
襄阳汉江三桥主桥
与砂袋堆载法节省 15.25万
中建三局股份公司工程 总承包公司
卧龙湖大桥
40万
中铁十四局集团三公司
晋陕黄河特大桥
165万
落布溪大桥
30万
中交第三公路工程局有限公司
杭州湾跨海大桥南滩涂区引桥
与其它围堰相比节省 32~43万元/套
中铁四局集团第二有限公司
镇江京杭运河特大桥
与其它方案相比节省 120万
2 个月
东南大学土木工程学院
五里河特大桥
与挂篮法相比节省 107万
每个节段节省 3天
中铁十二局集团 第七工程有限公司
罗天乐大桥
270.6 万
75 天
广西公路桥梁工程总公司 二分公司
珠江特大桥
22#墩材料费节省 23.5 万
98 天
路桥华南工程有限公司
泉州湾跨海大桥南岸深水区支栈桥
258.36 万
11 天
中交二公局泉州湾跨海大桥 A3 合同段项目经理部
凡河四桥梭形独塔斜拉桥
118 万
20~30 天
中铁九局集团有限公司
武隆土坎乌江特大桥
与其它同类型桥梁相比节省 5万~15万
与其它同类型桥梁相 比节省 2~5 个月
重庆交通建设（集团） 有限责任公司
北京迈达斯技术有限公司
内部技术资料
桥所用的三角形挂篮具有结构简单， 受力明确 承载力大使用方便、制作成本低、性价比高的 特点。 厦漳跨海大桥南汊主墩钢吊箱设计与施工 本桥 深水桥梁基础采用双壁钢吊箱, 与钢套箱比较降 低了钢材用量40% ,使用劳动力减少了30%；同时采 用现场拼装及千斤顶下放,具有一次性投入设备 少, 费用低, 施工用地小等诸多优点。 现浇多跨道岔连续梁支架施工技术 - 通过比较最终采用军用墩、军用梁及碗扣式脚 手架做组合支架， 顺利完成了现浇道岔梁施工， 节约了成本，并且缩短了工期，取得了较好的 经济效益和社会效 现浇箱梁支架蓄水预压法的应用 - 通过对现浇箱梁各种预压方案的比较，最终选 用蓄水预压法，蓄水预压法具有操作简便、需 要人工较少、 不需要大型机械、 经济效益明显、 施工进度较快等诸多优点，此外还符合企业节 能、无环境污染、降本增效的要求。在水源充 足、排水方便、取土费用较高时采用蓄水预压 法具有较明显的优势，在此种情况下值得推广 使用。 斜拉桥梭形钢塔柱安装施工技术研究 - 研制出一套90m高梭形钢塔柱无支架安装施工 技术， 成功解决了90m高梭形斜拉桥钢塔柱安装 施工的技术难题。
北京迈达斯技术有限公司
内部技术资料
工箱梁自重大、工期紧等特点, 提出军用梁+ 支架法悬臂浇筑施工方案, 介绍了采用的施工 设备和具体实施方案。与常用的挂篮悬臂浇筑 方案对比, 此方法具有用钢量少、 通用程度高、 技术难度小、节约工期等优点, 客运专线双线32m整孔箱梁移动模架造桥技术 - 经过多种施工技术方案的比较, 采用自行研制 的MZ900SB型上行式移动模架造桥机原位整孔 浇筑箱梁, 并通过建模仿真分析, 提出了上行 式移动模架的提前过孔工艺。 兰州中山桥5跨简支钢桁梁整体提升关键技术 - 采用计算机同步控制提升技术及合点提升技术 对钢桁梁进行整体提升。 利用千斤顶进行预压方案的设计与施工 - 利用油压千斤顶对支架的反压来替代传统方式 的堆沙袋的预压 千斤顶贝雷反力梁在牵索挂篮预压中的应用 - 砂袋堆载法相比，千斤顶贝雷反力梁预压新方 法操作工序少，施工简单，操作方便，加载、 卸载速度快，大大节约了工期，而且预压结果 可靠，具有良好的经济效益和社会效益。 浅水中V型箱梁0#块索栓支架技术 - 在浅水中, 通过计算分析, 直接设置钢平台, 避免了在墩身或承台中预埋钢构件, 经济方 便。 轻型三角形挂篮在大跨度悬臂施工中的技术经济 性分析 - 总结了降低挂篮制作安装成本的措施， 证明该
中铁九局集团有限公司
北京迈达斯技术有限公司
内部技术资料
忠县长江大桥主桥
悬空支架在高墩横梁施工中的应用 - 悬空支架方案既能保证结构受力合理明确, 安 全可靠, 又能保证施工质量, 降低工程成本, 加快工程进度, 极大地减少工作量和减轻工人 的劳动强度 鱼洞长江大桥二期工程连续刚构桥0#段托架设计 与施工技术 - 在二期工程0#块施工计算阶段, 考虑了已成型 砼槽型梁自身的承载作用, 二期项目承担的两 个0#块施工, 同比一期0#块托架节约资金60余 万
与落地支架相比节省 73.8万
与落地支架相比节省 35 天
陕西铁路工程职业技术学院
鱼洞长江大桥二期工程
60万
中铁十七局集团第二工程有 限公司
厦漳跨海大桥
比采用整体浮运和大型浮吊 吊装节省了机械使用费用 200万元
中交一公局厦门工程有限公司
京石客运专线跨京广线特大桥
与满堂支架相比节省 100多万
中铁二十一局集团公司
重庆中渡长江大桥
与砂袋预压相比节省 5万
与砂袋预压相比节省 6天
中国建筑第六工程局有限公司 桥梁公司
铁岭市新区凡河四桥
118万