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迈达斯(midas)计算


潇湘路连续梁门洞调整后支架计算书 1 概述 原《潇湘路(32+48+32)m 连续梁施工方案》中,门洞条形基础中心间距为 7.5 米,现根据征迁人员反映,为满足门洞内机动车辆通行需求,需将条形基础 中心间距调整至 8.5 米。 现对门洞结构体系进行计算,调整后门洞横断面如图 1-1 所示。

图 1-1 调整后门洞横断面图 门洞纵断面不作改变如图 1-2 所示。

图 1-2 门洞总断面图

门洞从上至下依次是:I40 工字钢、双拼 I40 工字钢、Ф426*6 钢管(内部 灌 C20 素混凝土) ,各结构构件纵向布置均与原方案相同。 2 主要材料力学性能 (1)钢材为 Q235 钢,其主要力学性能取值如下: 抗拉、抗压、抗弯强度: Q235:[σ ]=215Mpa, [? ] =125Mpa (2)混凝土采用 C35 混凝土,其主要力学性能取值如下: 弹性模量:E=3.15×104N/mm2。 抗压强度设计值:fc = 14.3N/mm2 抗拉强度设计值:ft = 1.43N/mm2 (3)承台主筋采用 HRB400 级螺纹钢筋,其主要力学性能如下: 抗拉强度设计值:fy = 360N/mm2 。 (4)箍筋采用 HPB300 级钢筋,其主要力学性能如下: 抗拉强度设计值:fy = 270N/mm2 3 门洞结构计算 3.1midas 整体建模及荷载施加 Midas 整体模型如图 3.1-1 所示。

图 3.1-1MIDAS 整体模型图

midas 荷载加载横断面图如图 3.1-2 所示。

3.1-2 荷载加载横断面图 荷载加载纵断面如图 3.1-3 所示。

图 3.1-3 荷载加载纵断面图 3.2 整体受力分析 整体模型受力分析如图 5.2-1~5.2-3 所示。

图 5.2-1 门洞整体位移等值线

图 5.2-2 门洞整体组合应力云图

图 5.2-3 门洞整体剪应力云图

由模型分析可得,模型最大位移 D=3.2mm< [l/600]=14.1mm,组大组合应 力 σ=144.2Mpa < [σ]=215Mpa,最大剪应力 σ=21.6Mpa < [σ]=125Mpa 门洞整体强度、刚度均满足要求。 3.3 细部构件分析 3.3.1I40 工字钢计算 I40 工字钢位移等值线如图 3.3-1 所示。

图 3.3-1I40 工字钢整体位移等值线 I40 工字钢位组合应力如图 3.3-2 所示。

图 3.3-2I40 工字钢组合应力云图 I40 工字钢位剪应力如图 3.3-3 所示。

图 3.3-3I40 工字钢剪应力云图 由模型分析可得,I40 工字钢最大位移 D=3.2mm< [l/600]=14.1mm,组大组 合应力 σ=111.6Mpa< [σ]=215Mpa,最大剪应力 σ=20.4Mpa< [σ]=125Mpa I40 工字钢强度刚度均满足要求。 3.3.2 双拼 I40 工字钢计算 双拼 I40 工字钢位移等值线如图 3.3-4 所示。

图 3.3-4 双拼 I40 工字钢整体位移等值线 双拼 I40 工字钢位组合应力如图 3.3-5 所示。

图 3.3-5 双拼 I40 工字钢组合应力云图 双拼 I40 工字钢位剪应力如图 3.3-6 所示。

图 3.3-6 双拼 I40 工字钢剪应力云图 由模型分析可得,模型最大位移 D=1.88mm< [l/600]=3.33mm,组大组合应 力 σ=84.3Mpa< [σ]=215Mpa,最大剪应力 σ=21.6Mpa< [σ]=125Mpa 双拼 I40 工字钢强度刚度均满足要求。 3.3.3Ф426*6 钢管计算 钢管立柱承受的支座反力如图3.3-7所表示。

图 3.3-7钢管立柱支座反力图 最大立柱受力为368.4KN 用 Φ 426*6mm 钢 管 立 柱 , 在 其 中 灌 入 C20 素 混 凝 土 。 钢 管 回 转 半 径 :i=148.15mm ,截面积 A=79.168cm2 ,立柱 最大高 度按 5.5m 计。 长细比 : λ =L/i=5500/148.15=37.123<150(柱类受压构件容许长细比为150),满足要求。 其中L为计算长度,查表得轴心受压稳定性系数 ? =0.836。

??

P 368.4 ? 1000 ? ? 56.65N / m m2 ? ?? ? ? 215N / m m2 2 ?A 0.836? 7916 .8m m

立柱之间加1道Φ 426*6mm平联横撑,立柱受力符合要求。 3.3.4 条形基础承载力验算 中间条形基础长度 12.6m,宽 1.5m,高 1m,将上述支座反力加载如条形基 础建模计算,每根钢管立柱承受的支座反力如图 3.3-8 所示。

图 5-1

钢管立柱支座反力图

从左至右支座反力依次为 125.5kN、216.7kN、265.8kN、295.1kN、368.4kN、 295.1kN、265.8kN、216.7kN、125.5kN。 将条形基础按倒梁法计算,则作用在梁上部的均布荷载: q=F 总/1.5=( (125.5+216.7+265.8+295.1)*2+368.4)/12.6=172.58kn/m 条形基础最大跨度为 2m, 按照五跨连续梁, 计算最大跨中弯矩和支座剪力: Mmax=0.105*172.58*22=72.48kn*m, F=0.5ql=0.5*172.58*2=172.58KN 按照原条形基础配筋,主筋 As=2250mm2,箍筋 Ф10@20 进行截面校核 ξ=a
fy A s
1 f c bh 0

=(360*2250)/(14.3*1500*9502)=0.000418<ξb=0.517

Mu=ξ*(1-ξ)fcbh0=0.000418*(1-0.000418)*14.3*1500*9502=809.6KN*m> Mmax 故主筋满足要求。 0.7ftbh0=0.7*1.43*1500*950=142.4KN<F=172.58KN
nAsv 1 s



V ?0.7f t bh 0 fy h 0

=(172.58-142.4)*1000/(270*950)=0.117

采用 Ф10 双肢箍,S≤2*78.5/0.117=1341mm 即采用 Ф10@200mm,满足要求。 故条形基础配筋满足要求。


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