midas Civil盖梁型钢支架施工应用

Midascivi1盖梁型钢支架施工应用目录01前言02工

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定04civil软件使用心得前言PART01现在的工程形式越来越复杂，施工难度和安全风险越来越大，需要计算的内容也越来越多。很多时候不是想不到，而是没法算，算不清，导致不敢用。所以需要各位总工有较强的计算能力，只有算清楚了才能去优化的方案，安全经济的解决问题，为企业降本增效。这是用于大悬臂盖梁的一种支架形式，在没学有限元软件之前，用工具箱软件无法计算探讨问题工

程

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温瑞大道是与轻轨S3线共建的市政高架，盖梁形式有多种，主要为双立柱和三立柱。标准段间距14.3m，部分双立柱盖梁最大悬臂长度达9.15m，部分3立柱门墩总长度最大达43.25m。上部盖梁底距地面均超过18m，施工场地有限，需考虑利用盖梁悬臂下部空间作为施工通道。

主线高架双立柱盖梁

主线高架三立柱盖梁

主线双立柱大悬臂盖梁工程概况细分有6种样式：工程概况细分有6种样式：工程概况

时代大道高架主要为双立柱大悬臂盖梁和四立柱门墩盖梁，立柱高度虽不高，但受交通影响，施工场地狭小，无法使用满堂支架。双立柱大悬臂盖梁

四立柱大跨度盖梁工程概况大钢管落地+型钢主梁支架方案

大钢管落地+桁架支架方案穿心钢棒+焊接H型钢支架大钢管落地+贝雷梁支架部分穿心钢棒+H型钢倒角支架满堂支架方案支架选型

综合考虑支架高度高，场地狭小的特点，采用了在立柱中穿高强钢棒+牛腿+砂箱+焊接H型钢主梁的不落地支架方式。长度方向利用连接板和高强螺栓进行接长，以满足双立柱、三立柱盖梁施工需要。支架选型立柱两侧用精轧螺纹钢对拉，充分利用立柱形成固结，相比型钢用螺栓连接，更加灵活，跨中再增设横向连接和剪刀撑，提高稳定性支架选型部分双立柱大跨径的盖梁在跨中利用承台增设钢管立柱作为支点。支架选型遇到的问题：1、盖梁有多种跨度、高度和宽度，要考虑型钢主梁截面和分段的通用性；2、型钢支点加劲肋设置要尽量覆盖；3、部分三立柱边墩纵向尺寸比主墩小。支架选型此处竖杆与斜撑节

点焊接为整体，相

比螺栓在底部横梁

处分体连接，可减

少下部横梁的截面。考虑时代大道南延高架立柱相距近，盖梁悬臂更大，如使用单根型钢将导致端部挠度过大，增大型钢截面尺寸，将导致用钢量增加经济性变差。因此在结合温瑞大道支架设计的经验上，增设下部斜撑，做成桁架式，用于减少端部挠度，提高稳定性。支架选型下部横杆和竖杆、斜杆整体设计，横杆不受弯，可减小横杆截面。支架选型主

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定PART03主要利用Midas

civil计算了组合应力、剪力、变形和屈曲系数，并提取弯矩和剪力值参照《钢结构连接节点设计手册》（第三版）计算了型钢节点螺栓和连接板厚度，提取支点反力进行砂箱、牛腿、钢棒受力计算。Midas

civil除了受力、挠度计算精确以外，在稳定性方面可以计算屈曲系数，很直观的看出失稳模态，便于采取措施增加稳定性（与立柱固定，增加约束，增加横向连接刚度，最直观的措施是增大主梁截面尺寸）。可以通过计算对比进行杆件优化调整，从而选择重量轻，稳定性好的支架。这是常规手算和工具箱软件无法做到的。双立柱23.5m盖梁支架受力

双立柱23.5m盖梁支架挠度主要计算内容双立柱39.35m盖梁利用承台设置钢管立杆，最大应力为131.8Mpa双立柱39.35m盖梁主梁最大挠度为1/604增设钢管立杆和横向连接后，屈曲系数主梁所受混凝土荷载，按梯形荷载布置超过4主要计算内容温瑞大道盖梁支架设计时，因为盖梁形式多，要考虑通用性，支架设计的比较重，并且部分大悬臂的盖梁端部挠度偏大，但在规范范围内。后续施工的时候增设[]32a槽钢下桁架，通过高强螺栓与主梁连接，两侧三角部分能单独使用（顶到立柱上，适用单侧悬臂盖梁），有效减少了挠度。主要计算内容三立柱43.25m悬臂8.85m盖梁挠度仅为悬臂长度的1/397三立柱33.5m悬臂9.15m盖梁挠度仅为悬臂长度的1/663双立柱23.5m悬臂9.15m盖梁挠度仅为悬臂长度的1/594双立柱27.5m悬臂8.6m盖梁挠度仅为悬臂长度的1/656主要计算内容序号盖梁墩号最大悬臂长度（m）优化前最大挠度（㎜）优化后挠度（㎜）降低比例1双立柱27.5m盖梁8.629.913.156.2%2三立柱43.25m盖梁8.8538.821.843.8%3双立柱23.5m盖梁9.1531.315.450.8%4三立柱33.5m盖梁9.1532.313.857.3%优化前后挠度对比主要计算内容序号混凝土高度（m）混凝土荷载

（KN/㎡）模板荷载

（KN/㎡）施工荷载

（KN/㎡）刚度计算荷载

（KN/m）活载线荷载

（KN/m）强度计算荷载（KN/m）100.001.604.005.606.7213.4421.86848.5763.886.7283.3831.91549.7965.356.7285.1441.42937.1550.186.7266.9453.22283.77106.136.72134.0762.58567.2186.256.72110.2272.667.6086.726.72110.78注：盖梁宽度2.4m

，按一边1.2m计。盖梁模板高度按3.5m考虑。恒载系数1.2

，活载系数1.4。C时代大道盖梁支架设计时，重点进行了轻量化的优化，除了增加斜撑做成桁架以减少主梁截面外，还在节点连接上进行紧凑设计，使支架重量大幅降低（减少主梁截面，连接板紧凑设计、加劲板间距和厚度按钢结构规范选用），达到了比较好的经济性。1

2

1

001

2

1

00主要计算内容边界条件（精轧螺纹钢对拉，木楔顶紧，紧靠立柱），一般支承：（1）、上部主梁砂箱支点处：Dx、Dy、Dz、Rx、

Rz

;（2）、下部横梁与纵梁与立柱顶紧处：Dx、Dy

原则还是与尽量实际吻合，尽量少约束主梁与斜撑刚接最大应力100.5MPa主梁与斜撑弹性连接最大应力107.5MPa主要计算内容主梁与斜撑采用刚接挠度，主梁端部挠度

主梁与斜撑弹性连接挠度，主梁端部挠度11.4mm

，1/88217.9mm

，1/561刚性连接与弹性连接参数选取主要计算内容主梁与斜撑刚接屈曲系数主要差距在挠度上。屈曲系数有没有必要大于4？主梁与斜撑弹性连接屈曲系数主要计算内容对比立柱与主梁刚接立柱与主梁弹性连接（SDx：1E7；

SDy：1E5；SDz：1E5；SRx：0；SRy：0；SRz：100；）立柱与主梁弹性连接（SDx：1E7；

SDy：1E3；SDz：1E3；SRx：1；SRy：1；SRz：1；）最大组合应力（Mpa）最大挠度

（㎜）弹性连接一般是两个单元的节点之间，除限制指向单元3个平动自由度外（跟一般支承里除了限制DZ外还要限制DX、DY类似。其中x方向刚度参数最大，y、z方向根接触面的摩擦力或固定情况适当选择）

，还应限制指向单元的转动自由度（与局部坐标系平行方向，板单元不用（与板共节点的梁单元也算）

）

。否则容易产生警告。对于弹性连接选择连接的自由度方向（连接两个节点间的局部坐标系方向）和该方向的刚度参数。边界条件参数对比主要计算内容部位支架悬臂长度（m）支架总重（T）盖梁混凝土方量（m³

)主梁截面尺寸端部最大挠

度（㎜）备注温瑞大道双立柱23.5m盖梁9.1546.36108WH1300*600*18*32mm15.4后加斜撑，端部挠度为1/594时代大道双立柱

24.8m盖梁10.0532.3124WH1200*500*14*20mm17.9加斜撑，端部挠度为

1/561温瑞大道双立柱大悬臂盖梁

时代大道双立柱大悬臂盖梁两个工程类似盖梁支架用钢量对比两个工程近似盖梁支架重量对比如下：主要计算内容civil软件使用心得PART04利用Midas

civil进行过钢筋棚、深基坑围檩及支撑、盖梁支架、钢栈桥、预应力张拉平台、防撞墙施工小车等。

目前工程越来越复杂，需要计算的内容难度也越来越大。可以说civil是一款功能非常强大，对于施工技术人员来说非常适用的软件。防撞墙施工小车受力及稳定性计算钢筋棚受力计