11-Midas Civil应用—钢围堰
MIDAS双壁钢围堰建模过程
MIDAS结构检算培训资料之双壁钢围堰操作例题一、项目简介1.1结构简介某特大桥采用（60.75+100+60.75）m大跨连续梁结构跨越秦淮新河，承台位于主河道，直为径17.4m，高4m，底标高-5.0m，施工最大水位为8.0m，河床以下主要为第四系全新统冲积层(Q4al)，下伏基岩为侏罗系上统西横山组(J3)钙泥质砂岩和凝灰质砂岩，承台处地址情况如下图：图1-1承台处地址情况图钢围堰为单双壁结合圆形钢围堰，内边线半径比承台半径大10cm。
钢围堰壁厚1.0m，外直径尺寸为19.6m、内直径尺寸为17.6m，壁高为15m。
钢围堰平面分为8块，立面分为5节，分节高度为4m+4m+5m+5m。
钢围堰壁板系统由内、外面板、面板纵肋、壁板桁架、水平环板、隔板组成。
双壁钢围堰内外壁采用6mm厚的钢板，内外壁间距为100cm。
每间隔1m设一道水平环形桁架，桁架采用∠75×6mm的角钢焊接而成。
竖向每间隔50cm设一道竖肋，竖肋采用∠75×6mm的角钢；横向加劲肋间距为50cm，采用厚15mm、宽180mm的钢板，围堰结构如图：图1-2 钢围堰立面图图1-3 钢围堰平面图1.2材料设计参数表表1.1 材料设计参数表序号材料规格材质容重（KN/m3）备注1 钢板厚6mm Q235 78.5 面板2 角钢∠75×6mm Q235 78.5 桁架3 混凝土C30 25 刃角砼4 混凝土C25 25 封底砼1.3. 材料设计强度值表1.2 钢材设计强度值（N/mm2）钢材抗拉、抗压、抗弯抗剪承压型号厚度或直径（mm）Q235≤16 215 125325 ＞16-40 205 120＞40-60 200 115＞60-100 190 110说明：设计强度按《钢结构设计规范》GB50017-2003取值。
1.4 模型单元采用Midas对结构进行空间仿真分析，双壁钢围堰内外壁6mm钢板采用平面板单元模拟，竖肋∠75×50×6mm的角钢和桁架∠75×75×6mm的角钢采用梁单元模拟；双壁钢围堰底部设为三向位移约束；在模型中施加流体压力荷载模拟水压和土压；在围堰内抽完水的工况下，钢围堰和封底混凝土受力情况均处于最不利状态，故对此工况下双壁钢围堰和封底混凝土进行分析计算。
midas Civil钢板桩围堰——建模要求
midas Civil钢板桩围堰——建模要求建模前计算项目：1.参照《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）计算工况下水土压力，按照水土合算考虑；2.参照《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）附录P计算土弹簧刚度k；3.荷载分析考虑：结构自重、水（土）压力、静水压力、水流力、波浪力和风荷载。
建模细部模拟方法：1.钢板桩、围囹和内支撑均采用梁单元模拟；2.钢板桩底部铰结；3.被动土压力采用只受压土弹簧模拟；4.围囹与钢板桩间采用只受压弹簧模拟；5.牛腿支撑与围囹间共节点处理，在牛腿处约束围囹竖向位移模拟牛腿对围囹的支撑作用。
6.内支撑连接节点可采用壳单元模拟，对与围囹连接端内撑杆一端固结约束，另一端施加竖向约束，其余杆件各端施加模型中的荷载。
模型计算输出结果项目：1.钢板桩组合应力、围囹组合应力和剪应力、内支撑轴应力和弯曲应力。
荷载组合形式可以考虑两种：标准组合=∑恒载+∑活载；基本组合=1.2∑恒载+1.4∑活载。
标准组合计算结果用来评价刚度指标，基本组合计算结果用来评价结构强度指标。
基本组合下用钢板桩组合应力检验钢板桩强度；标准组合下钢板桩位移验算其刚度；基本组合下围囹组合应力和剪应力、内支撑轴应力和弯曲应力验算支撑体系强度；2.利用midas Civil细部分析功能在基本组合下对支撑杆件连接节点进行强度计算；3.封底混凝土应力计算。
边界条件为护铜中间固结，与周围封底采用刚性连接。
人工验算项目：1.支撑杆件稳定行验算；2.封底混凝土厚度的计算、封底混凝土握裹力的计算；3.基坑抗隆起稳定性验算；4.钢板桩嵌固稳定性验算。
midas Civil钢板桩围堰——建模要求
midas Civil钢板桩围堰——建模要求建模前计算项目：1.参照《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）计算工况下水土压力，按照水土合算考虑；2.参照《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）附录P计算土弹簧刚度k；3.荷载分析考虑：结构自重、水（土）压力、静水压力、水流力、波浪力和风荷载。
建模细部模拟方法：1.钢板桩、围囹和内支撑均采用梁单元模拟；2.钢板桩底部铰结；3.被动土压力采用只受压土弹簧模拟；4.围囹与钢板桩间采用只受压弹簧模拟；5.牛腿支撑与围囹间共节点处理，在牛腿处约束围囹竖向位移模拟牛腿对围囹的支撑作用。
6.内支撑连接节点可采用壳单元模拟，对与围囹连接端内撑杆一端固结约束，另一端施加竖向约束，其余杆件各端施加模型中的荷载。
模型计算输出结果项目：1.钢板桩组合应力、围囹组合应力和剪应力、内支撑轴应力和弯曲应力。
荷载组合形式可以考虑两种：标准组合=∑恒载+∑活载；基本组合=1.2∑恒载+1.4∑活载。
标准组合计算结果用来评价刚度指标，基本组合计算结果用来评价结构强度指标。
基本组合下用钢板桩组合应力检验钢板桩强度；标准组合下钢板桩位移验算其刚度；基本组合下围囹组合应力和剪应力、内支撑轴应力和弯曲应力验算支撑体系强度；2.利用midas Civil细部分析功能在基本组合下对支撑杆件连接节点进行强度计算；3.封底混凝土应力计算。
边界条件为护铜中间固结，与周围封底采用刚性连接。
人工验算项目：1.支撑杆件稳定行验算；2.封底混凝土厚度的计算、封底混凝土握裹力的计算；3.基坑抗隆起稳定性验算；4.钢板桩嵌固稳定性验算。
MIDAS-CIVIL软件在深水基础钢板桩围堰分析中的应用
MIDAS-CIVIL软件在深水基础钢板桩围堰分析中的应用作者：罗建华来源：《价值工程》2011年第17期摘要：针对深水承台施工难的问题，介绍了密扣式拉森钢板桩FSPⅣ型围堰支护设计方法，并应用MIDAS-CIVIL三维结构软件建立力学模型，对钢板桩进行强度和刚度计算，验算钢板桩的实际受力及支护结构的稳定性，以确保支护结构的精确性和安全性。
从而达到满足工程施工需要，节省投资、缩短工期、提高社会经济效益的目的，也为其它类似工程提供应用参考。
Abstract: Contraposing the problemofpile caps constructionin deep water, we introduce design procedures of compactness FSPⅣ Larssen steal sheet-pile cofferdam support，establish mechanical model with MIDAS-CIVIL soft, calculate the strength and inflexibility of steel sheet pile, and check realistic load-carrying capability and stability of supporting structure to make sure it accuracy and safety.It can satisfy the need of engineering construction，save investment，shorten days for construction，enhance society economic effectiveness, and can be referred for other similar project.关键词： MIDAS-CIVIL软件；深水基础；钢板桩围堰；分析；应用Key words: MIDAS-CIVIL Software；deepwater foundation；steal sheet-pile cofferdam；analysis；application中图分类号：TP31 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）17-0160-031工程概况某大桥路线法线与水流方向夹角为12°，汇水面积F=1099km2，流量Q1%=2102km3/s，水位H1%=17.85m，流速V1%=3.0m/s，施工水位H=14.2m，经现场踏勘调查，测时水位11.5m，涨水季节洪水水位为13.0m。
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注：midas/Civil 的截面库中含有丰富的型钢截面，同时还拥有强大的截面自定义 功能。 模型 / 材料和截面特性 / 截面/添加 数据库/用户>截面号 1；截面类型（角钢） 选择数据库（GB-YB），截面（L75*50*6）； 名称：竖肋，偏心：选择中-下部点 击确认↵ 模型 / 材料和截面特性 / 厚度/ 添加 厚度号：1 面内和面外：0.008m 点击适用↵ 厚度号：2 面内和面外：0.014m 点击确认↵
大型桥梁水下深基坑钢板桩围堰设计与施工
大型桥梁水下深基坑钢板桩围堰设计与施工摘要：在桥梁基础水下深基坑施工中，钢板桩围堰是保证桥梁质量的可靠技术，也直接影响施工人员的生命安全。
文中以某跨河特大桥1#主墩承台钢板桩围堰设计为例，介绍了水下深基坑钢板桩围堰结构设计与施工方法，为同类工程提供借鉴。
关键词：桥梁；水下深基坑；钢板桩围堰；设计与施工前言钢板桩围堰是水下深基坑施工中最常用的一种板桩围堰，其具有强度高、接合紧密不易漏水、施工效率高、可多次重复使用等优点，是大跨径跨河桥梁水下基础施工中合理可行的临时辅助措施，近年来在桥梁施工中得到广泛应用。
本文以某座跨河特大桥工程的1号主墩基础施工为例，介绍了水下深基坑钢板桩围堰的结构设计及施工，并根据深基坑承台围堰施工中出现的各种不利工况，运用Midas/civil软件对钢板桩及支撑系统的内力等指标进行了验算，为桥梁深水承台钢板桩围堰施工提供经验借鉴。
1 工程概况该特大桥主桥为三跨连续变截面组合桁架梁桥，其跨径布置为80m+130m+80m，总长290m，主桥1#、2#墩位于主河道内（本文仅以1#墩为例进行分析）。
下部结构采用“承台+群桩”基础，每个承台尺寸为46.75mx14.5mx4m，一个墩位处布置钻孔灌注桩48根，桩径1.5m，桩长70m。
海河常水位1.5m，50年遇水位2.73m。
1号墩位处河底淤泥顶标高-1.45m，常水位水深 2.95m，50年遇水深4.15m。
承台全部位于河床下，承台顶标高-7m，承台厚4m，封底混凝土为1.0m，基坑底到河底淤泥顶为10.55m，到50年遇水位为14.73m。
2 钢板桩围堰设计结合场地条件、桥梁施工工艺、工期、地质情况等因素，工程基坑采用钢板桩+五道钢支撑的支护体系。
支护体系宽为16.152m，长47.402m（承台边距钢板桩0.6m），深度15.2ｍ（包括封底厚度1.0ｍ），钢板桩长27m，桩底标高-23.8m，入土深度11.8m。
五道支撑中第一道支撑标高1.5m，到设计水位1.23m，第二、三、四、五道撑标高分别为-1.3m、-3.8m、-6.3m、-9.1m。
柳江双线特大桥双壁钢围堰受力分析与施工风险控制
柳江双线特大桥双壁钢围堰受力分析与施工风险控制发布时间：2022-03-24T07:15:55.472Z 来源：《建筑实践》2021年9月第25期作者：姜政搏[导读] 随着桥梁施工基础的发展，双壁钢围堰在桥梁深水基础得到了广泛应用。
姜政搏中铁二十五局集团有限公司设计研究院，广东广州511458）摘要：随着桥梁施工基础的发展，双壁钢围堰在桥梁深水基础得到了广泛应用。
为使柳江特大桥钢围堰结构受力合理、确保施工安全，采用有限元软件midas Civil对钢围堰结构进行计算分析，并结合理论计算对钢围堰整体稳定性、内支撑稳定性及封底混凝土强度进行分析。
表明在封底混凝土达到设计强度，围堰内抽水完成这一最不利工况下钢围堰最大应力及变形出现在上、下两道支撑中间附近处，给出钢围堰加工制作建议。
同时对钢围堰各施工风险提出相关措施，以此保证钢围堰施工使用过程中结构的稳定性和安全性。
关键词：双壁钢围堰；仿真计算；受力分析；施工风险控制1 引言双壁钢围堰具有刚度大、承压能力强以及整体稳定性好等优势，在桥梁深水基础及下部结构施工中得到广泛应用，已成为桥梁深水基础施工较为理想的临时结构[1]。
但是，双壁钢围堰自身构造复杂，所处地下恶劣环境，使得施工阶段结构受力复杂。
本文运用有限元及理论分析相结合的方式，以柳江双线特大桥钢围堰整体为研究对象，对其施工过程结构受力性能进行分析研究。
柳江双线特大桥跨越柳江、黔桂铁路、柳太公路而设。
全长1688.573m，采用（60+5×104+56）m连续梁上跨柳江，17～22#号桥墩位于河道中，柳江河施工水位+78.5m，钢围堰顶面标高设计为+79.374m，承台底标高均为69.371m。
基础采用10根直径为2.0m钻孔灌注桩，承台为圆端形承台，尺寸为12.0×16.4×4.0m。
依据承台布置形式及地质水文条件，水中墩承台采用双壁钢围堰施工。
2 双壁钢围堰的设计2.1 结构形式及布置钢围堰采用双壁哑铃形截面，高11.0m，外壁直径顺桥向为14.3m，横桥向为18.7m，直线段为4.4m，壁厚为1.0m，如图1。
midas Civil在水上施工设施上的应用
目录
① 强涌潮水域大型水上钻孔平台 ② 钢围堰拼装平台 ③ 水上基础综合性施工平台 ④ 钻孔平台顶板分析 ⑤ 施工平台计算机仿真分析
2.深水桥梁钢围堰拼装平台设计与施工技术(中铁十七局集团第二工程有限公司)
目录 ① 强涌潮水域大型水上钻孔平台 ② 钢围堰拼装平台 ③ 水上基础综合性施工平台 ④ 钻孔平台顶板分析 ⑤ 施工平台计算机仿真分析
1. 钢管桩制作、插打 2. 平台搭设
① 平联施工 ② 平台主次梁制造 ③ 平台梁安装 ④ 贝雷架安装 ⑤ 分配梁安装 ⑥ 面板及护栏安装 3. 钢护筒插打 ① 钢护筒定位 ② 钢护筒制造 ③ 钢护筒的运输及吊装 ④ 钢护筒插打 ⑤ 护筒支承牛腿焊接 4. 平台上使用设施、设备安装 ① 钻孔施工平台动臂塔吊安装 ② 混凝土工厂设备安装 ③ 供电设备
结论： ➢ 利用MIDAS对单片贝雷片桁梁进行建模分析，次梁变形跨中最大挠度262
mm，主梁变形跨中最大挠度173mm。 ➢ 沅江大桥钢围堰拼装平台，结构简单、拼装方便快捷，解决了有限施工
场地环境下，底节钢围堰拼装的施工难题，不仅大大加快了施工进度， 而且有效地降低了施工成本，为深水基础施工提供了新的思路。
1.强涌潮水域大型水上钻孔平台的设计(广东省长大公路工程有限公司)
目录 ① 强涌潮水域大型水上钻孔平台 ② 钢围堰拼装平台 ③ 水上基础综合性施工平台 ④ 钻孔平台顶板分析 ⑤ 施工平台计算机仿真分析
1.强涌潮水域大型水上钻孔平台的设计(广东省长大公路工程有限公司)
目录 ① 强涌潮水域大型水上钻孔平台 ② 钢围堰拼装平台 ③ 水上基础综合性施工平台 ④ 钻孔平台顶板分析 ⑤ 施工平台计算机仿真分析
目录
① 强涌潮水域大型水上钻孔平台 ② 钢围堰拼装平台 ③ 水上基础综合性施工平台 ④ 钻孔平台顶板分析 ⑤ 施工平台计算机仿真分析
MIDAS双壁钢围堰建模过程
MIDAS结构检算培训资料之双壁钢围堰操作例题一、项目简介1.1结构简介某特大桥采用（60.75+100+60.75）m大跨连续梁结构跨越秦淮新河，承台位于主河道，直为径17.4m，高4m，底标高-5.0m，施工最大水位为8.0m，河床以下主要为第四系全新统冲积层(Q4al)，下伏基岩为侏罗系上统西横山组(J3)钙泥质砂岩和凝灰质砂岩，承台处地址情况如下图：图1-1承台处地址情况图钢围堰为单双壁结合圆形钢围堰，内边线半径比承台半径大10cm。
钢围堰壁厚1.0m，外直径尺寸为19.6m、内直径尺寸为17.6m，壁高为15m。
钢围堰平面分为8块，立面分为5节，分节高度为4m+4m+5m+5m。
钢围堰壁板系统由内、外面板、面板纵肋、壁板桁架、水平环板、隔板组成。
双壁钢围堰内外壁采用6mm厚的钢板，内外壁间距为100cm。
每间隔1m设一道水平环形桁架，桁架采用∠75×6mm的角钢焊接而成。
竖向每间隔50cm设一道竖肋，竖肋采用∠75×6mm的角钢；横向加劲肋间距为50cm，采用厚15mm、宽180mm的钢板，围堰结构如图：图1-2 钢围堰立面图图1-3 钢围堰平面图1.2材料设计参数表表1.1 材料设计参数表序号材料规格材质容重（KN/m3）备注1 钢板厚6mm Q235 78.5 面板2 角钢∠75×6mm Q235 78.5 桁架3 混凝土C30 25 刃角砼4 混凝土C25 25 封底砼1.3. 材料设计强度值表1.2 钢材设计强度值（N/mm2）钢材抗拉、抗压、抗弯抗剪承压型号厚度或直径（mm）Q235≤16 215 125325 ＞16-40 205 120＞40-60 200 115＞60-100 190 110说明：设计强度按《钢结构设计规范》GB50017-2003取值。
1.4 模型单元采用Midas对结构进行空间仿真分析，双壁钢围堰内外壁6mm钢板采用平面板单元模拟，竖肋∠75×50×6mm的角钢和桁架∠75×75×6mm的角钢采用梁单元模拟；双壁钢围堰底部设为三向位移约束；在模型中施加流体压力荷载模拟水压和土压；在围堰内抽完水的工况下，钢围堰和封底混凝土受力情况均处于最不利状态，故对此工况下双壁钢围堰和封底混凝土进行分析计算。
17、4双壁钢围堰
激活新产生水平肋板
节点/单元>移动复制 移动和复制：任意间距 方向：z 间距：1300,800,8@1200,2@1000,3@1300,2@1400 点击全选>适用
右键建立新的结构组：钢围堰侧板水平肋板，通过拖拽将新生成板单元放入结构 组中。
生成围堰桁架
激活水平斜杆
节点/单元>移动复制 移动和复制：任意间距 方向：z 间距：1300,800,8@1200,2@1000,3@1300,2@1400 点击全选>适用
点击适用
6.结果查看
点击分析运行
查看水压力作用下钢围堰双壁侧板的位移结果
激活钢围堰双壁侧板结构组 结果>变形>位移等值线 荷载工况/荷载组合：水压力 显示类型：勾选变形、图例
查看水压力作用下钢围堰双壁侧板的应力结果
激活钢围堰双壁侧板结构组 结果>应力>平面应力/板单元应力 荷载工况/荷载组合：水压力 显示类型：勾选变形、图例
方向：z 间距：1300,800,5@1200,900 点击全选>适用
全选，利用拖拽功能放入钢套筒结构组中
建立内支撑
激活围堰内壁侧板
继续激活内壁侧板第四层板单元
节点/单元>分割 单元类型：其他平面单元 任意间距：x 800mm 选中分割单元
点击适用
节点/单元>分割 单元类型：其他平面单元 任意间距：x 1300mm 选中分割单元
水平桁架截面为角钢 90×8mm；内支撑 1 和 2 为管型截面，直径 D 为 630mm，厚度为 10mm；内支撑 3 为管型截面，直径为 400mm，厚度 10mm。
双围堰填充混凝土高 11m、底隔舱填充混凝土 4.5m、封底混凝土高 5m； 钢材材质为 Q235B，混凝土标号为 C20。 水容重取 10KN/m^3。
桥梁工程建设中的钢板桩围堰施工技术
交通科技与管理195工程技术在铁路网络逐步扩宽的发展背景下，加之社会需求的促进作用，桥梁工程的建设规模得以扩大，但其普遍跨越河流、峡谷等特殊地形，现场施工条件特殊，对施工技术提出较高的要求。
现阶段，钢板桩围堰施工技术则颇具代表性，其在淤泥质土层等特殊的地质条件中具有可行性，形成的水中承台稳定性较佳，可达到筑安全、保质量的效果。
1 工艺原理钢板桩围堰以钢板桩和内撑为关键组成，其中内撑一般以型钢为主要材料，圈梁中间利用型钢稳定支撑，以保证框架体系的稳定性。
内撑可视为整体结构的骨架，通过与钢板桩的共同作用，有效抵御外侧水压力、土压力，减小河流水对施工的干扰。
钢板桩施工完毕后，按设计图纸施工围檩，围檩施工完毕后进行堵漏抽水开挖，开挖到设计承台底标高后进行封底。
封底完成后按正常承台施工流程进行承台的施工。
2 钢板桩围堰施工技术分析2.1 钢板桩设计与计算黄黄高铁刘元大桥位于武穴市大金镇境内，桥址区位于剥蚀丘陵地貌，跨丘坡及丘间谷地，丘坡植被发育，丘间谷地辟为水库。
桥址于DK90+360~DK90+560间跨刘元水库上游，刘元水库设计标准为30年一遇。
水中承台位于刘元水库中，施工期间测量4#-6#平均水深在3 m左右（计算按3 m考虑）。
根据工程实际情况与相关经验，决定采用拉森钢板桩施工。
从目前已经施工的钢管桩可知，钢管桩普遍入土深度在3 m左右，钢板桩入土深度按3 m 考虑。
图1 钢板桩设计图 承台的围堰尺寸为7.55×12.36 m，高度为9 m。
根据自然水位变化及钢围堰施工作业时段，设计施工受力结构主要按照最高水位时进行计算。
竖向共三道双拼40工字钢围檩，围檩间距为1.5 m，第一道位于施工水位以下1 m。
如图1钢板桩设计图。
基坑开挖至承台底以下0.5 m未浇筑封底砼时为最不利工况，此时钢围堰竖向共有三道内支撑，内支撑采用双拼40工字钢。
浇筑完封底砼C25后拆除底部影响承台模板安装的内支撑。
基于MIDAS-GTS的钢板桩围堰整体抗滑稳定分析
·77·收稿日期：2018-03-08作者简介：彭 渊(1980 - )，男，高级工程师，大学本科，主要从事水利工程咨询及设计工作。
通讯作者：刘 刚(1987 - )，男，工程师，硕士，主要从事水利工程设计、数值仿真研究工作。
E - mail ：405650775@第 ３期 总第 ２１７ 期２０１８ 年 ５ 月浙江水利科技Ｚｈｅｊｉａｎｇ ＨｙｄｒｏｔｅｃｈｎｉｃｓＮｏ ． ３ Ｔｏｔａｌ Ｎｏ ． ２１７Ｍａｙ ２０１８基于MIDAS-GTS 的钢板桩围堰整体抗滑稳定分析彭 渊１，２，于世松１，２，刘 刚１，２，邓成发１，２，刘勇林１，２（1.浙江省水利河口研究院，浙江 杭州 310020；2.浙江广川工程咨询有限公司，浙江 杭州 310020）摘 要：钢板桩围堰在水利工程中的应用越来越广泛。
结合温州市某钢板桩围堰工程，采用Midas GTS 的渗流 — 应力 — 边坡模块对其进行整体抗滑稳定分析。
计算结果表明，围堰整体抗滑稳定系数与桩长呈非线性的正相关关系；采用Midas GTS 与传统的毕肖普法计算结果相近，变化规律一致。
关键词：数值模拟；钢板桩围堰；强度折减系数；整体稳定系数中图分类号：TU473.5 文献标识码：B 文章编号：1008 - 701X (2018)03 - 0077 - 03DOI ：10.13641/j .cnki .33 - 1162/tv .2018.03.0241 问题的提出浙江省沿海地区软土地基深厚、土质软弱，因此在临江、临海水闸工程建设中，围堰设计的优劣制约着整个工程建设的投资和进度。
随着国家海洋战略的实施，水利工程建设由高滩涂对围堰的要求越来越高，传统的围堰如土石围堰、草土围堰、木板桩围堰和木笼围堰，已经不能满足现代工程建设的要求。
随着技术的发展，钢板桩围堰成为最常用的一种围堰型式。
钢板桩是带有锁口的一种型钢，其截面有直板形、槽形及Z 形等，有各种大小尺寸及联锁形式。
midas Civil在桥梁施工设施上的应用
1.基于MIDAS/Civil的桥墩模板设计(中铁十一局集团六公司)
目录
① 桥墩模板设计 ② 空心墩翻模施工技术 ③ 拱桥Y形刚构移动模板设计 ④ 倾斜塔柱液压自爬模大节段施工技术 ⑤ 水中承台底模分析
结论： ➢ 采用有限元软件MIDAS/civil来设计桥墩模板，不仅确定了模板面板区格大小(500x500)和龙骨梁间距(1000)，而且通过对强
3. Y形刚构现浇移动模板体系设计(西南交通大学土木学院)
结论： ➢ 在最不利荷载工况下，模板顶部挠度最大为14.8 mm，小于L/400=25mm，满足
模板的刚度要求。最大拉应力125MPa，最大压应力102MPa，均小于所用A3钢容 许应力[R]=140MPa。拉杆最大拉力为14.3kN，小于容许拉力44kN。结构整体屈 曲稳定系数为26.5> 5，结构满足稳定要求。 ➢ 重庆菜园坝长江大桥主桥Y形刚构结构设计新颖、复杂，施工难度很大，国内类 似的结构很少。此模板系统施工方便、经济适用，值得以后类似工程借鉴。
1.贝雷梁施工支架设计与施工关键技术(广西公路桥梁工程总公司)
目录
① 贝雷梁施工支架 ② 碗扣式满堂支架 ③ 零号块施工支架 ④ 拱桥施工临时支架 ⑤ 主塔横梁施工支架
结论：
➢ 通过预压试验成果分析，理论计算变形值与试验值有一定的差距，并且在跨中出现了横向不均匀沉降，这主要是因为梁式支架 系统横向刚度均匀性、贝雷梁组件结点刚度以及各种荷载存在的误差。为实现施工支架变形的精确控制，预拱度值适当提高了 3～5mm，而在梁式支架腹腔内设置少量配重，施工中根据变形量测结果，调整配重，从而实现支架变形的精确控制。
1.基于MIDAS/Civil的桥墩模板设计(中铁十一局集团六公司) 计算荷载： ② 混凝土振捣时的垂直面冲击荷载4.0kN/m2； ③ 风荷载(按八级风考虑)；
利用Midas-Civil优化钢栈桥结构设计杨闯邵刚漆涛乔志娜李臣
利用Midas-Civil 优化钢栈桥结构设计杨闯邵刚漆涛乔志娜李臣发布时间：2023-05-28T08:59:54.006Z 来源：《建筑实践》2023年6期作者：杨闯邵刚漆涛乔志娜李臣[导读] 本文以漩水沱岷江特大桥钢栈桥为例，建立Midas-Civil 有限元模型，模拟分析实体结构受力，并通过分析有限元模型得出的数据，优化初始设计方案。
经实际施工证明，Midas-Civil 的预测数据与实际检测数据大致相符，为判断钢栈桥结构设计合理性提供有力依据，优化结果具有良好的经济效果。
(中国建筑一局（集团）有限公司，成都 610023)[摘要]：本文以漩水沱岷江特大桥钢栈桥为例，建立Midas-Civil 有限元模型，模拟分析实体结构受力，并通过分析有限元模型得出的数据，优化初始设计方案。
经实际施工证明，Midas-Civil 的预测数据与实际检测数据大致相符，为判断钢栈桥结构设计合理性提供有力依据，优化结果具有良好的经济效果。
[关键词：] Midas-Civil；钢栈桥；有限元模型；结构优化引言钢栈桥施工简洁方便，结构安全可靠，计算模型简单，因此被广泛运用在水上桥梁施工中。
作为大型临建，钢栈桥需要平衡安全、经济两大问题，利用 Mi⁃ das-Civil 建立有限元模型模拟实际受力情况，可以为以上问题的解决提供新思路[1- 3]。
在保证钢栈桥安全稳定的前提下，最大程度的进行结构形式简化，避免材料浪费，提高经济实用性。
本文以漩水沱岷江特大桥钢栈桥为例，在 Midas-Civil 中建模分析，优化其结构设计，对具有类似地质情况地区的钢栈桥结构设计具有借鉴意义。
1 工程概述漩水沱岷江特大桥位于乐山市，是连接岷江两岸的特大桥工程。
本项目起点为 K2+717.457，终点为 K4+018.457。
为规划河堤预留桥孔，牟子镇岸引桥跨径加大，采用6×25m 预应力砼简支T 梁+10×40m 预应力砼简支T 梁+3×40m 现浇预应力砼连续箱梁。
midas Civil在围堰中的应用
北京迈达斯技术有限公司目录1、工程概况 (3)2、定义材料、截面和板厚 (4)定义材料特性 (4)定义截面特性 (4)定义板厚 (6)3、建立有限元模型 (8)导入CAD dxf文件 (8)生成钢围堰双壁侧板 (9)生成钢围堰双壁侧板水平肋板 (11)生成围堰桁架 (13)生成底隔舱双壁侧板 (14)生成底隔舱侧板水平肋板 (15)生成底隔舱桁架 (17)建立封底混凝土 (18)建立底隔舱填充混凝土 (21)建立围堰填充混凝土 (23)建立钢套筒 (27)建立内支撑 (28)4．建立边界条件 (32)5．定义荷载 (34)定义静力荷载工况 (34)定义自重 (35)定义水压力 (35)6.结果查看 (37)查看水压力作用下钢围堰双壁侧板的位移结果 (37)查看水压力作用下钢围堰双壁侧板的应力结果 (38)1、工程概况本例题中以一个长34.4m，宽20m，高21m的双壁钢围堰为基础，介绍利用midas/Civil 进行双壁钢围堰施工受力分析的方法。
钢围堰内、外壁高度21m，壁厚6mm。
内、外壁板肋板宽度0.3m，壁厚16mm；底隔舱高6m，底隔舱板肋板宽度0.26m，壁厚20mm；钢套筒高9m，壁厚6mm。
水平桁架截面为角钢90×8mm；内支撑1和2为管型截面，直径D为630mm，厚度为10mm；内支撑3为管型截面，直径为400mm，厚度10mm。
双围堰填充混凝土高11m、底隔舱填充混凝土4.5m、封底混凝土高5m；钢材材质为Q235B，混凝土标号为C20。
水容重取10KN/m^3。
立面图平面图2、定义材料、截面和板厚定义材料特性特性>材料特性>添加材料号：1设计类型:混凝土规范：JTG04（RC）数据库C20点击适用材料号：2设计类型：钢材规范：GB03(S)数据库>Q235点击确认定义截面特性特性/ 截面特性/添加数据库/用户截面号：1名称：L 90x8截面类型：角钢数据库：GB-YB截面：L 90x8点击适用截面号：2名称：内支撑12截面类型：管型截面用户：D 630mm，tw 10mm 点击适用截面号：3名称：内支撑3截面类型：管型截面用户：D 400mm，tw 10mm 点击适用定义板厚特性>板厚>添加选择数值厚度号：1面内和面外：6mm 点击适用厚度号：2面内和面外：16mm 点击适用厚度号：3面内和面外：20mm 点击适用选择加劲肋板厚度号：4数据库：GB-YB05板厚：6mm肋板位置：上部选择xz平面肋板间距500mm截面名称：L 63x6 点击适用厚度号：5数据库：GB-YB05板厚：6mm肋板位置：上部选择xz平面肋板间距400mm截面名称：L 63x6 点击确认3、建立有限元模型导入CAD dxf文件文件>导入>AutoCAD DXF文件（确保CAD图形与Civil单位的统一）搜索到CAD dxf文件选中所有层点击确认修改对应结构组名称全选，通过拖拽功能将材料Q235赋予全部模型生成钢围堰双壁侧板激活内壁、外壁节点/单元>扩展扩展类型：线单元到平面单元原目标：不删除材料：Q235厚度：7.822移动和复制：任意间距方向：z间距：1300,800,8@1200,2@1000,3@1300,2@1400,600点击全选>适用右键建立新的结构组：钢围堰双壁侧板，通过拖拽将新生成板单元放入结构组中。
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01
Midas Civil应用—钢围堰
1、钢围堰建模及分析
(1)基本概况
一个半径为2m的小型单壁钢围堰，壁体为带肋钢板，壁板为8mm
钢板，横肋为150×14mm钢板，竖肋为L75*50*6角钢，所有材质均为
A3钢。
竖肋沿壁体圆周分20等分间距布置，横肋的间距500mm,横肋、
竖肋均布置在外侧，荷载为1.5m水压力，具体布置如下。
钢围堰参数：
横肋参数：Q235,截面150×14mm钢板；
竖肋参数：Q235,截面L75*50*6角钢；
钢围堰壁体：Q235,厚度8mm钢板；
(2)钢围堰分析步骤
钢围堰分析步骤如下：
①设置操作环境及项目信息②定义材料和截面③建立结构三维模型④输入荷载⑤输入荷载组合⑥输入分析控制数据⑦运行结构分析⑧查看分析结果
(3)设置操作环境及项目信息
打开【工具】/【单位系】/将单位体系设为KN，mm。
该单位可以根据输入数据的种类任意转换。
打开【文件】 /【项目信息】/完善基本信息。
(4)定义材料和截面。
打开【特性】/【截面特性值】/【截面】/【添加】/【数据库】/【用户】/填写截面名称及参数/【适用】。
打开【特性】/【截面特性值】/【板厚】/【添加】/【数值】/【面内和面外】（8mm、14mm）/【适用】。
打开【特性】/【材料特性值】/【材料】/【添加】/【类型】/【名称】/【数据库】/选择材质/【适用】。
(5)建立结构三维模型。
建立钢围堰壁体
结构>基本结构>壳
输入/编辑
类型 ，R1:2000mm，R2:2000mm，H:1750mm m:40，l:7，材料1：A3,厚度1：8mm。
插入
插入点（0,0,0），无旋转，原点选择3（0,0,0）。
建立钢围堰横肋
节点/单元>扩展单元，扩展类型：节点-线单元，材料1：A3，截
面1：竖肋，生成形式：旋转，等角度；复制次数（40次），旋
转角度（9），旋转轴（Z）。
选择Z=0.25m处任意一个节点，适用。
节点/单元>扩展单元，扩展类型：线单元-平面单元，材料1：A3，厚度2：14mm，生成形式：旋转，等角度；复制次数（1次），旋转角度（360），间距（径向）：150mm。
选择最新建立的个体 ，适用。
节点/单元>复制/移动，任意间距：DZ:(500mm),复制次数（3）。
选择最新建立的个体 ，适用。
建立竖肋单元
节点/单元>扩展单元，扩展类型：节点-线单元，材料1：A3，截面1：竖肋，beta：-90，生成形式：复制和移动，等间距（0,0,-250）mm；复制次数（7次）。
选择钢围堰壁体最顶面任意节点，适用。
（生成第一根竖肋）
节点/单元>旋转，形式：复制，旋转：等角度，复制次数（19次），旋转角度（18），旋转轴（Z），适用。
建立结构组
为便于结果查询，对结构分组，共分3组。
依次选择分组结构，再将结构组拖入即可实现分组。
添加边界条件-一般支承
边界>一般支承，选项添加/替换
选择钢围堰最底部节点，D-ALL(开)，R-ALL(开)，适用。
(6)荷载施加。
①钢围堰自重：软件自动计算。
②流体压力
添加自重荷载
荷载>静力荷载工况>添加自重，类型>恒荷载(D)，添加
荷载>自重>Z=-1，添加
流体压力
采用流体压力荷载施加
参考高度：1.5m
流体容重：1000kgf/m³
P0=0kgf/㎡。
(7)输入荷载组合。
(1)标准组合工况：①+②
(8)输入分析控制数据。
分析>主控数据
仅受拉单元/受压单元（弹性连接）迭代次数（荷载工况）：20 收敛误差：0.001
在应力计算中考虑截面刚度调整系数（打开）
转换从属节点反力为主节点反力（打开）
(9)运行结构分析。
分析>运行分析
(10)查看分析结果。
参考《钢结构设计规范》(GB50017-2003)，Q235的抗弯强度设计值f=215MPa，抗剪强度设计值fv=125MPa；
①钢围堰壁体组合应力(MPa) ②钢围堰横肋组合应力(MPa)
最大组合应力:σ=2.98MPa<[f]=215MPa，满足要求！最大组合应力:σ=1.27MPa<[f]=215MPa，满足要求！
③钢围堰竖肋组合应力(MPa) ④钢围堰竖肋剪应力(MPa)
最大组合应力:σ=6.19MPa<f=215MPa,满足要求！最大剪应力:τ=0.86MPa<fv=125MPa,满足要求！
⑤钢围堰变形(mm)
钢围堰最大变形:0.03mm。
(11)利用结果表格查看应力
结果>结果表格>梁单元>应力
节点或单元>全部
荷载工况/荷载组合>标准工况(全部)(开) 位置号>i(开)；j(开)，确定
Thank you。