midas现浇段满堂支架建模示例超全

满堂支架计算模拟（仅作算例使用）模型简化本例所模拟满堂支架是由钢管、木枋等截面组成。最终模型如图1单元类型：本例模板应用板单元模拟，混凝土垫层应用8节点实体单元模拟，其他构件均采用梁单元来模拟。荷载分布：主要荷载类型有：自重荷载（系数-1），腹板荷载，底板荷载，翼缘板荷载，可变荷载，均使用压力荷载来模拟。图1最终模型图边界条件：支架混凝土下部采用一般支撑模拟，限制节点空间6个自由度（Dx,Dy,Dz，Rx，Ry，Rz）模拟固定端,立杆横撑两端释放梁段铰约束模拟铰接，立杆顶部节点与与木枋之间的连接应用较大刚度的只受压弹性连接（刚度106kN/m），另外施加（Dx，Dy）的水平约束以及（Rx，Ry，Rz）的转动约束，以防止运算产生奇异，顶面板单元各节点和下层木枋节点之间用弹性连接中的一般连接模拟（刚度都取106kN/m）。模型建立l设定操作环境1.首先建立新项目(新项目)，以‘满堂支架计算.mcb’为名保存(保存)。文件/新项目文件/保存(满堂支架计算)2.单位体系设置为kN(力),m(长度)。1)在新项目选择工具单位体系2)长度选择‘m’,力(质量)选择‘kN’3)点击l定义材料使用Civil数据库中内含的材料来定义材料。1)点击模型，材料和载面特性2)点击材料（图2）3)点击4)确认一般的材料号为‘1’（参考图3)5)在类型栏中选择‘钢材’6)在钢材的规范栏中选择‘GB03(S)’7)在数据库中选择‘Q235’8)点击批注[刘龙1]:最好建立一个同名字的文件夹，在运算过程中会产生很多文件。图2图3使用同样的方法建立混凝土材料和木枋材料，相应的材料属性如下图4、图5所示图4混凝土材料属性图5木枋属性l定义截面1)模型/材料和截面特性/截面/添加2)数据库/用户3)截面形状管形截面4)选定用户5)截面名称钢管偏心中心点适用，并用同样的方法建立其他截面形式（图6、图7）。图6钢管截面图7木枋截面l输入节点和单元1）鼠标右键选择节点建立节点，坐标（0,0,0）2）鼠标右键选择节点复制和移动框选刚建立的节点1,方向为z向，间距（0.3,11@1.2,0.3）截面窗口如下图8所示图8复制节点13）鼠标右键选择单元建立（选择刚建立的最下到最上部节点建立单元）单元设置窗口如下图9所示。图9建立单元14）鼠标右键选择单元复制和移动选择刚建立的单元，任意间距x方向，15@0.6，点击适用，窗口下图10所示图10单元复制5）鼠标右键选择单元建立选择下部高度为0.3m的一行节点左端连接到右端建立横撑单元，窗口如下图11所示图11建立横撑单元6）运用上述复制单元的方法复制横撑单元，方向为z方向，间距为11@1.2，窗口如下图12所示图12竖向复制横撑单元7）同样复制单元的方法，全选建立的所有单元，切换到横断面视图，单元复制和移动y方向，间距4@0.9，3@0.3，9@0.6，3@0.3，4@0.9，窗口如下图13所示图13y方向复制所有单元8）鼠标右键选择单元建立选择下部高度为0.3m的一行节点左端连接到右端建立横撑单元，窗口如下图14所示图14y方向建立最底层横撑单元9）按照上述5）纵向复制横撑单元的方法复制y向最底层单元，选择刚建立的底层横撑单元，复制方向为z，间距11@1.2，窗口如下图15所示图15y方向复制生产的横撑单元10）按照前述7）复制所有横撑单元的方法复制y方向的所有横撑，全选y方向所有横撑，复制方向为x，间距15@0.6，点击适用可以生产所有的立杆单元。点击轴测图按钮，窗口如下图16所示图16生成所有的立杆单元11）切换到横断面视图，选择立杆顶端中间部分节点，右键节点复制和移动间距为0.05m，接着右键单元建立，选择木材和木枋截面生成的单元如下图17、图18所示图17复制所选择的节点图18生成横向木枋单元12）选择刚建立的木枋单元，按照10）中的复制方法，复制方向为x，间距15@0.6，点击适用，生成所有的横向木枋单元，点击顶面视图，如下图19所示图19生成所有的横向木枋单元13）选择刚建立的横向木枋单元中间间距为0.6m的单元，右键单元分割，x方向分割成2份，如下图20所示图20分割横向木枋14）选择所有的横向木枋单元节点复制和移动，z方向0.1m，生成纵向木枋的节点。15）切换到纵向视图方向，右键单元建立，选择新生成的最左端和最右端节点，建立纵向木枋单元，其中所用的纵向木枋截面和横向木枋截面相同，选择木枋截面即可，如下图21所示图21建立纵向木枋单元16）选择新建立的纵向木枋单元，右键单元复制和移动y方向22@0.3，生成所有的纵向木枋单元，切换到横断面视图，如下图22所示图22生成所有的纵向木枋单元17）按照11）中的方法，选择所有纵向木枋单元，右键节点复制和移动，z方向0.05m，生成模板单元所需的节点18）单独激活所有模板单元所需的节点，切换到顶视图，右键单元建立选择板单元，点击厚度右侧小按钮，新建一个0.15m的厚度，此为模板所需的厚度值，然后顺次连接模板单元四周的4个节点，生成模板，如下图23所示图23生成的模板单元19）最后建立下部垫层混凝土，切换到纵断面视图，选择支架最底成所有的节点复制和移动，z方向，-0.2m，生成混凝土垫层底部的节点20）单独激活所有的混凝土垫层节点，右键单元建立选择实体单元类型，C20混凝土，按照图例要求顺次连接8个节点即可生成支架下部混凝土垫层，如下图24所示图24新建成的混凝土垫层到处为止，所有的单元全部建立完成。全选所有的单元，右键单元交叉分割单元，如下图25所示图25交叉分割单元l输入边界条件MIDAS/Civil是三维空间结构分析程序，故每个节点有6个自由度(Dx,Dy,Dz,Rx,Ry,Rz)。下面将由下到上建立所以的边界条件。批注[刘龙2]:交叉分割单元能够避免运算出现奇异。1）选择所有混凝土垫层下部的节点，选择边界一般支承约束所有的自由度，点击适用，如下图26所示图26混凝土垫层底部边界条件2）选择所有的支撑横杆单元，选择边界释放梁端铰约束点击适用，如下图27所示图27释放梁段约束3）切换到横断面视图，选择支架顶所有的节点和所以的木材料的单元激活选择边界弹性连接的只受压，数值10e6，同时框选下面的复制弹性连接选项，x方向，15@0.6，以此从左到右连接支架顶部节点和横向木枋节点，生成支架与横向木枋之间的连接，如下图28所示图28生成支架与横向木枋支架的弹性连接4）与3）同样的方法生成横向木枋与纵向木枋之间，纵向木枋与模板之间的弹性连接5）选择所有的木枋及模板单元边界一般支承将除Dz以外所有的约束加上，如下图29所示图29木枋节点及模板节点的一般支承至此，所有的边界条件施加完成。l输入荷载输入自重荷载，压力荷载等荷载前需先定义静力荷载工况。1)荷载静力荷载工况（名称：支架自重类型：恒荷载（D））2)同样建立静力荷载工况腹板自重、底板自重、可变荷载等（图30）图30定义静力荷载3)加自重：荷载自重Z方向为-1添加4)加梁单元荷载：荷载压力荷载输入相应信息，如图31所示图31施加腹板位置荷载5）同样的方法，按照荷载的施加位置和大小施加底板自重及可变荷载，至此所有的荷载信息输入完成l运行结构分析分析/运行分析，如图32图32运行分析l查看计算结果：图33地基承载力云图图34支架变形图图35纵向方木应力云图图36横向方木应力云图图37立杆轴力计算结果图38立杆轴力作用下应力图39立杆压弯组合作用下应力