徐登云-结构检算授课上传版PPT课件

液压爬模系统构造与建模分析,中铁四局集团有限公司,步步“精心”,主讲人：徐登云,1,-,液压爬模系统的构造与运用,模型建立准备工作,有限元建模过程分析,主要计算结论介绍,ContentsPage,目录页,2,-,1,液压爬模系统的构造与运用,3,-,高塔桥梁发展现状,近年来，随着我国桥梁事业的不断进步，桥梁工程正朝着复杂、高塔、大跨、超宽的方向发展，索塔高度记录不断被刷新。,发展概况,索塔高度为215.58m,4,-,索塔结构施工方法,5,-,索塔结构施工方法,施工方法,6,-,液压爬模基本构造,模板,爬架,平台,导轨,液压系统,7,-,六层平台,8,-,液压爬模细部构造,9,-,索塔起步段施工,第一节施工,第二节施工,思考：液压爬模标准节高度选择？,10,-,液压爬模施工步骤,后移模板,提升导轨,提升支架,浇筑混凝土,11,-,索塔起步段施工,12,-,2,模型建立准备工作,13,-,模型建立准备工作,准备工作,材料,荷载工况,截面,液压爬模爬升阶段,混凝土合模浇筑阶段,木工字梁、爬架竖杆、横梁、纵梁等共计16种截面类型,模板厚度、钢平台厚度,建立液压爬模整体坐标系，明确构件相对位置！,14,-,截面,截面定义,15,-,截面,截面定义,16,-,3,有限元建模过程分析,17,-,结构建模,结构建模“三原则”：,结构建模流程,下爬架建模,上爬架建模,模板体系建模,4层平台吊杆、纵梁、斜杆,3层平台吊杆、纵梁、斜杆,2层平台纵梁、斜杆,顶层平台纵梁、斜杆,模板横向背带,模板竖向木工字梁,模板面板,拉杆系统,18,-,结构建模,扩展单元,4,19,-,边界条件,梁端约束释放,20,-,荷载施加,爬升阶段,悬臂拼装阶段,爬模自重,风荷载,施工平台荷载,浇筑阶段,21,-,建模全过程演示-材料属性定义,1、运行midasCivil；2、点击新建，打开新建项目；3、点击保存对话框中输入爬模结构简算实例，点击确认；4、单位系统选择kN、m，其余保持默认值；5、主菜单选择特性-材料特性值，弹出材料和截面对话框如图所示；6、点击添加，名称输入Q235，设计类型选择钢材，规范选择GB03(S)，数据库选择Q235，7、重复步骤6，建立木工字梁及木模板材料。,22,-,建模全过程演示-截面定义,8、点击材料和截面对话框，选择第二个截面选项卡，点击添加，弹出截面数据对话框，名称输入上爬架内侧竖杆，类型选择双槽钢截面，点选用户，输入数据：H=0.14,B=0.058,tw=0.006,tf=0.006,c=0.08；如图2.3所示；9、重复上述步骤，依次建立表中2-16#截面；,23,-,建模全过程演示-板厚定义,10、点击材料和截面对话框，选择第三个板厚选项卡，点击添加，面内和面外选项内填0.021，点击确认；再次点击添加，面内和面外选项内填0.003，点击确认，如下图2.4所示；,24,-,建模全过程演示-几何模型,11、主菜单选择节点/单元，点击建立节点，坐标选项中输入：0,1.05,0，点击适用；重复该过程，建立节点1.55,1.05,0，如图所示；12、点击第二个单元选项卡，材料号选择1，截面号选择9，点击节点连接选框，将鼠标移至工作区，从左向右依次点选步骤11中建立的两个节点，建立吊平台横梁单元；13、单元选项中选择分割单元选项卡，点击任意间距，x标签卡中输入20.145,1,0.2，如图所示。,建立第6层吊平台横梁单元,25,-,建模全过程演示-几何模型,14、单元选项中选择扩展单元选项卡，材料号选择1，截面号选择9，点选已建构件从左边数第3及第5个节点，dx,dy,dz标签卡中填写0,0,4.25，建立吊平台竖杆，如图所示；,建立第6层吊平台竖杆单元,26,-,建模全过程演示-几何模型,15、选择新建吊杆顶部左侧节点，节点选项中选择复制节点，等间距选项框内填写-0.145,0,0，复制次数填2次，选择新建吊杆顶部右侧节点，点选任意间距，x间距标签卡中输入20.4,0.06；点击建立单元选项卡，材料号选择1，截面号选择9，点击节点连接选框，将鼠标移至工作区，从左向右依次点选顶部两侧两个节点，建立第5层平台横梁单元；选择新建第5层平台横梁单元左数第三个单元，单元选项中选择分割单元选项卡，等间距，x方向分割数量：2，适用；如图所示；,建立第5层平台横梁单元,27,-,建模全过程演示-几何模型,16、选择新建吊杆顶部左侧节点，单元选项中选择扩展单元选项卡，材料号选择1，截面号选择8，点选任意间距，方向选择z，间距标签卡中填写0.45,0.15,2.008,0.502，建立第5层平台内侧竖杆；选择第5层平台横梁右侧数第2个节点，单元选项中选择扩展单元选项卡，材料号选择1，截面号选择9，点选任意间距，方向选择z，间距标签卡中填写3.11，建立第5层平台外侧竖杆，如图所示；,建立第5层平台内、外侧竖杆单元,28,-,建模全过程演示-几何模型,17、选择左侧吊杆顶端节点，节点选项中选择复制节点，等间距选项框内填写-0.3,0,0，适用；选择右侧吊杆顶端节点，等间距选项框内填写0.2,0,0，适用；点击建立单元选项卡，材料号选择1，截面号选择7，点击节点连接选框，将鼠标移至工作区，从左向右依次点选顶部两侧两个节点，建立第4层平台横梁单元，如图所示；,建立第4层平台横梁单元,29,-,建模全过程演示-几何模型,18、选择顶部中间一个单元，单元选项中选择分割单元选项卡，点击任意间距，x标签卡中输入20.9，点击建立单元选项卡，材料号选择1，截面号选择12，点击节点连接选框，将鼠标移至工作区，点选竖杆顶部向下第3个节点，第4层平台横梁自右向左第2个节点，建立第5层平台斜杆单元，如图2.11所示；,建立第5层平台斜杆单元,30,-,建模全过程演示-几何模型,19、全选已完成单元，单元选项中选择复制/移动选项卡，点选等间距，dx,dy,dz标签卡中输入0,2.55,0，复制次数标签卡中输入2，适用；如图2.12所示；,复制三片下爬架,31,-,建模全过程演示-几何模型,20、正面视图，多边形选择吊平台横梁左数第2、4个节点，节点选项中选择复制节点，点选等间距，等间距选项框内填写0,0,0.24，适用；侧面视图，选择最左侧新建的两个节点，节点选项中选择复制节点，等间距选项框内填写0,-2,0，适用；选择最右侧新建的两个节点，节点选项中选择复制节点，等间距选项框内填写0,2,0，适用；点击建立单元选项卡，材料号选择1，截面号选择10，点击节点连接选框，将鼠标移至工作区，建立吊平台2根纵梁，如图所示；,建立吊平台纵梁单元,32,-,建模全过程演示-几何模型,21、点击建立单元选项卡，单元类型选择板，厚度号选择2，选中交叉分割节点，顺次连接吊平台纵梁两端节点，建立吊平台钢面板，如图所示；,建立吊平台钢面板,33,-,建模全过程演示-几何模型,22、正面视图，多边形选择第5层平台横梁左数第2、4、6个节点，节点选项中选择复制节点，点选等间距，等间距选项框内填写0,0,0.24，适用；侧面视图，选择最左侧新建的三个节点，节点选项中选择复制节点，等间距选项框内填写0,-2,0，适用；选择最右侧新建的三个节点，节点选项中选择复制节点，等间距选项框内填写0,2,0，适用；点击建立单元选项卡，材料号选择1，截面号选择10，点击节点连接选框，将鼠标移至工作区，建立第5层平台3根纵梁，如图所示；,建立第5层平台3根纵梁,34,-,建模全过程演示-几何模型,23、点击建立单元选项卡，单元类型选择板，厚度号选择2，选中交叉分割节点，顺次连接第5层平台纵梁两端节点，建立第5层平台钢面板，如图所示；,建立第5层平台钢面板,35,-,建模全过程演示-几何模型,24、正面视图，多边形选择第4层平台横梁左数第2、3、4个节点，节点选项中选择复制节点，点选等间距，等间距选项框内填写0,0,0.34，适用；节点选项中选择复制节点，侧面视图，选择模型顶部左侧节点，点选任意间距，y间距标签卡中输入-1.05,-1；选择模型顶部右侧节点，点选任意间距，y间距标签卡中输入1.05,1；点击建立单元选项卡，材料号选择1，截面号选择6，点击节点连接选框，将鼠标移至工作区，建立第4层平台3根纵梁；侧面视图，选择新建纵梁左侧第三个单元，单元选项中选择分割单元选项卡，点击任意间距，x标签卡中输入1.05；选择新建节点，节点选项中选择镜像节点，点选zx平面，输入3.6，选择在交叉点分割单元，适用；如图所示；,建立第4层平台3根纵梁,36,-,建模全过程演示-几何模型,25、正面视图，多边形选择第4层平台左侧纵梁所有节点，节点选项中选择复制节点，选择任意间距标签卡，x间距标签卡中输入-0.288,-0.3；多边形选择第4层平台右侧纵梁所有节点，节点选项中选择复制节点，选择任意间距标签卡，x间距标签卡中输入0.412；点击建立单元选项卡，单元类型选择板，厚度号选择2，选中交叉分割节点，顺次连接第4层平台纵梁两端节点，建立第4层平台钢面板，如图2.17所示；,建立第4层平台钢面板,37,-,建模全过程演示-几何模型,26、点击建立单元选项卡，材料号选择1，截面号选择11，点击节点连接选框，将鼠标移至工作区，由y值较小一侧开始起算，分别点选第2、4、6、8排两侧节点，建立上爬架后移装置横梁，,建立上爬架后移装置横梁,38,-,建模全过程演示-几何模型,27、选择新建的上爬架后移装置横梁，激活，正面视图，选择左侧第2个节点，单元选项中选择扩展单元选项卡，材料号选择1，截面号选择1，点选任意间距，方向选择z，间距标签卡中填写0.5,1,0.29,0.2，建立第4层平台内侧竖杆；选择左侧第4个节点，单元选项中选择扩展单元选项卡，材料号选择1，截面号选择2，点选任意间距，方向选择z，间距标签卡中填写0.34,1.65，建立第4层平台外侧竖杆；点击建立单元选项卡，材料号选择1，截面号选择5，点击节点连接选框，将鼠标移至工作区，分别连接第4层平台内、外侧竖杆从顶面数第二个节点，建立4根支撑斜杆，如图所示；,建立第4层平台内、外侧竖杆及斜杆,39,-,建模全过程演示-几何模型,28、正面视图，多边形选择左侧顶端节点，节点选项中选择复制节点，选择任意间距标签卡，x间距标签卡中输入0.2,0.788,0.2,0.05，适用；仍选定左侧顶端节点，节点选项中选择复制节点，选择任意间距标签卡，x间距标签卡中输入-0.05，适用；点击建立单元选项卡，材料号选择1，截面号选择3，点击节点连接选框，将鼠标移至工作区，连接模型顶部两侧节点，建立第3层平台横梁；如图所示；,建立第3层平台横梁,40,-,建模全过程演示-几何模型,29、正面视图，多边形选择新建第3层平台横梁中部的两个节点，节点选项中选择复制节点，将节点沿Z方向复制0.24m；节点选项中选择复制节点，选择新建节点中y值最小的两个节点，将节点沿y方向复制-0.95m，选择新建节点中y值最大的两个节点，将节点沿y方向复制0.95m；点击建立单元选项卡，材料号选择1，截面号选择16，点击节点连接选框，将鼠标移至工作区，建立第3层平台2根纵梁；点击建立单元选项卡，单元类型选择板，厚度号选择2，选中交叉分割节点，顺次连接第3层平台纵梁两端节点，建立第3层平台钢面板，如图所示；,建立第3层平台纵梁及钢面板,41,-,建模全过程演示-几何模型,30、正面视图，多边形选择左侧竖杆顶端节点，单元选项中选择扩展单元选项卡，材料号选择1，截面号选择1，点选任意间距，方向选择z，间距标签卡中填写0.51,1,0.39,0.2,0.41,1,0.63，完成内侧竖杆建立；多边形选择右侧竖杆顶端节点，单元选项中选择扩展单元选项卡，材料号选择1，截面号选择2，点选任意间距，方向选择z，间距标签卡中填写0.4,1.7,2.04，完成外侧竖杆建立；如图所示；,完成内外侧竖杆建立,42,-,建模全过程演示-几何模型,31、正面视图，多边形选择第三层平台横梁、纵梁及钢面板，点选复制单元选项卡，选择任意间距标签卡，勾选交叉分割单元、节点，方向选择z，间距标签卡中填写2.1,2.04，完成1、2层平台横梁、纵梁及钢面板建立；点击建立单元选项卡，材料号选择1，截面号选择5，点击节点连接选框，将鼠标移至工作区，分别连接第3层平台内、外侧竖杆从顶面数第二个节点，建立4根支撑斜杆，如图所示；,1、2层平台，3层平台斜杆,43,-,建模全过程演示-几何模型,32、主菜单选择节点/单元，点击建立节点，坐标选项中输入：-0.228,-0.9,8.2，点击适用；选择新建节点，节点选项中选择复制节点，等间距选项框内填写0,0,1，复制次数填5次，点击适用；选择所有新建节点，单元选项中选择扩展单元选项卡，材料号选择1，截面号选择14，点选任意间距，方向选择y，间距标签卡中填写0.3,20.15,20.3,20.15,20.3,20.15,20.3,20.15,20.3,20.15,20.3,20.15,20.3,20.15,20.3,20.15,20.3,20.15,20.3,20.15,0.3，完成模板横向背带的建立；选择新建的所有模板横向背带单元，选择修改单元参数选项，点选单元坐标轴方向，beta角输入90度。如图所示；,建立模板横向背带,44,-,建模全过程演示-几何模型,33、主菜单选择节点/单元，点击建立节点，坐标选项中输入：-0.498,-0.9,7.9，点击适用；选择新建节点，单元选项中选择扩展单元选项卡，材料号选择2，截面号选择13，点选任意间距，方向选择z，间距标签卡中填写0.3,51,0.83，点击适用；选择新建木工字梁单元，单元选项中选择复制单元选项卡，点选任意间距，方向选择y，间距标签卡中填写300.3，点击适用，完成所有木工字梁建立；如图所示；,建立木工字梁,45,-,建模全过程演示-几何模型,34、选择所有新建的木工字梁并激活，点击建立单元选项卡，单元类型选择板，厚度号选择3，选中交叉分割节点，顺次连接木工字梁4个角点，建立爬模模板。如图所示；,建立木工字梁,46,-,建模全过程演示-几何模型,35、选择模板最底层的横向背带并激活，平面视图，多边形选择底部倒数第3个节点，单元选项中选择扩展单元选项卡，材料号选择3，截面号选择15，点选任意间距，方向选择x，间距标签卡中填写-0.97，点击适用；选中新建拉杆单元，单元选项中选择复制单元选项卡，点选任意间距，方向选择y，间距标签卡中填写90.9，勾选交叉分割单元、节点，点击适用；选中所有新建拉杆单元，单元选项中选择复制单元选项卡，点选任意间距，方向选择z，间距标签卡中填写51，勾选交叉分割单元、节点，点击适用；如图所示；,建立模板拉杆,47,-,建模全过程演示-几何模型,36、正面视图，选择第一层平台横梁，按住截面4拖入，修改杆单元截面类型；,修改单元截面,48,-,建模全过程演示-边界条件,37、正面视图，多边形选择第5层平台顶部数第2个节点，边界条件选项中选择一般支撑，约束Dx、Dy、Dz三向位移，点击适用，模拟爬锥承重点；多边形选择第5层平台斜杆下面的第1个节点，边界条件选项中选择一般支撑，约束Dx位移，点击适用，模拟尾撑；选择所有拉杆端部节点，全约束；如图所示。,一般支撑,49,-,建模全过程演示-边界条件,38、边界条件选项中选择弹性连接，在SDx，SDy，SDz均输入1e10，勾选复制弹性连接选项卡，复制方向轴选择y方向，间距填写22.55，点击吊平台内侧横梁与纵梁对应节点，模拟吊平台纵横梁搭接；点击第5层平台内侧横梁与纵梁对应节点，模拟第5层平台纵横梁搭接；多边形选择第4层平台纵横梁并激活，钝化钢面板及滑道横梁，点击第4层平台内侧横梁与纵梁对应节点，模拟第4层平台纵横梁搭接；全部激活，钝化模板体系，仅保留钢架体，间距填写2.1,3,2.1，点击第1、2、3层平台内侧横梁与纵梁对应节点，模拟第1、2、3层平台纵横梁搭接。如图所示。,平台纵横梁弹性连接,50,-,建模全过程演示-边界条件,39、选择截面1及截面14并激活，边界条件选项中选择弹性连接，在SDx，SDy，SDz均输入1e10，勾选复制弹性连接选项卡，复制方向轴选择z方向，间距填写51，点击底部模板背带与爬架对应的节点，模拟模板背带与爬架之间的连接；选择截面13及截面14并激活，侧面视图，选择最左侧一列单元，激活，边界条件选项中选择弹性连