基于midas满堂支架验算报告

1、目录1 工程概况22 参考资料33 数值模型33.1 模型介绍33.2 荷载及材料参数63.3 支架受力分析74 分析结果统计185 稳定性验算结果185.1 支架整体稳定性验算185.2 支架局部稳定性验算：186 支架基础及地基承载力验算197 结论与建议201 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

2、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

3、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

4、。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3-13-5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48mm×3.5mm碗扣

5、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： 施工人员、机械：=2.0 kN /； 混凝土振捣器：=2.0 kN /； 横向风力：=1.0 kN /； 纵向风力：=0.4 kN /； 模板重：=2.0 kN /； 方木重：=2.0 kN /。（4）分析荷载 竖向荷载（SX）：梁体重量+支架自重+施工临时荷载（）； 横向荷载（HX）：横向风荷载； 纵向荷载（ZH）：纵向风荷载； 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

6、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

7、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：29.7kN5 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36.9

8、3，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（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（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