钢围堰分析

钢围堰分析

北京迈达斯技术有限公司

目 录

1、工程概况............................................................................................... 1 2、定义材料和截面 .................................................................................. 1 

定义钢材的材料特性 .......................................................................... 1 定义截面和厚度 .................................................................................. 2 3、建模....................................................................................................... 3 

建立钢围堰壁体 .................................................................................. 3 建立钢围堰横肋 .................................................................................. 5 建立钢围堰竖肋 .................................................................................. 8 4、添加边界条件 .................................................................................... 10 5、添加荷载工况 .................................................................................... 11 6、查看结果............................................................................................. 13 

查看钢围堰应力 ................................................................................ 13 查看钢围堰变形 ................................................................................ 14 

钢围堰分析

1、工程概况

一个半径为2m的小型单壁钢围堰，壁体为带肋钢板，壁板为8mm钢板，横肋为150X14mm钢板，竖肋为L75*50*6角钢，所有材质均为A3钢。竖肋沿壁体圆周分20等分间距布置，横肋的间距500mm，横肋、竖肋均布置在外侧，荷载为1.5m水压力，具体布置如下。

建模要点：壁板与横肋用板单元、竖肋用梁单元(竖肋与壁板梁\\板单元共用节点)。

2、定义材料和截面

新建模型

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文件 / 新项目

文件 / 保存 以“钢围堰分析”为文件名称保存。↵

定义钢材的材料特性

模型 / 材料和截面特性 / 材料/ 添加

设计类型>钢材； 规范：JTJ(S) 数据库>A3↵

定义截面和厚度

注：midas/Civil的截面库中含有丰富的型钢截面，同时还拥有强大的截面自定义功能。

模型 / 材料和截面特性 / 截面/添加

数据库/用户>截面号1；截面类型（角钢） 选择数据库（GB-YB），截面（L75*50*6）； 名称：竖肋，偏心：选择中-下部点击确认↵

模型 / 材料和截面特性 / 厚度/ 添加

厚度号：1 面内和面外：0.008m 点击适用↵ 厚度号：2 面内和面外：0.014m 点击确认↵

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3、建模

注：midas/Civil有多种结构的建模助手，对于多种桥梁施工临时结构可以通过建模助手快速便捷地建立模型。

建立钢围堰壁体

模型>结构建模助手>壳

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输入/编辑

类型：筒体（如图所示），R1（2m）；R2（2m）；H（1.75m） 分割数量：m（40）；l（7） 材料：（1：A3）；厚度：（1：0.008） 插入

插入点（0，0，0）； 旋转：各方向取默认值0 原点：选3（0，0，0） 点击确认↵

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建立钢围堰横肋

注：建立桥梁施工临时结构，使用扩展、移动和复制、旋转等功能可以有效地提高建模效率。

模型>单元>扩展

扩展类型：节点>线单元

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材料：（1：A3） 截面：（1：竖肋） （此处材料和截面的选择可任意，因为后面扩展成板单元后，会删除现在建立的线单元） 生成形式：旋转

等角度；复制次数（40）；旋转角度（9）；旋转轴（z）; 选择z=0.25m高度的任一节点（这里选择210号节点），点击适用↵

模型>单元>扩展

扩展类型：线单元>平面单元 目标：删除 材料：（1：A3） 厚度：（2：0.014） 类型：厚板 生成形式：旋转

等角度；复制次数（1）；旋转角度（360）；间距（径向）：（0.15m）; 选择新建立的个体

点击适用↵ （生成最下端的横肋）

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模型>单元>复制和移动 等间距：（0，0，0.5） 复制次数：（3） 选择新建立的个体

点击适用↵（生成其他位置横肋）

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建立钢围堰竖肋

模型>单元>扩展

扩展类型：节点>线单元 材料：（1：A3） 截面：（1：竖肋） beta：（-90） 生成形式：复制和移动

复制和移动：等间距（0，0，-0.25） 复制次数：7 切换视角到顶面

选择壁体内侧最上方的节点

点击适用↵ （生成第一根竖肋）

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窗口选择

刚生成的第一根竖肋

模型>单元>旋转 形式：复制 旋转：等角度 复制次数：（19）； 旋转角度：（18）； 旋转轴：（z） 点击适用↵ （生成其余的竖肋）

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4、添加边界条件

利用平面选择

，选择z=0的平面，激活

，添加底部的边界条件

模型>边界条件>一般支撑 D-all（开），R-all（开），适用↵

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5、添加荷载工况

考虑两种荷载作用，结构自重和围堰外壁水压力荷载。

荷载>静力荷载工况，添加自重和水压力

荷载>自重

荷载工况名称：自重 自重系数：z(-1), 点击添加↵

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添加流水压力（力的单位kN切换为kgf，长度单位为m） 选择壁体单元： 按单元属性选择

，选择属性：（厚度），（1：0.008），添加

荷载>流体压力荷载

荷载工况名称：水压力

参考高度:（1.5m） 均布压力荷载：（0） 流体容重：（1000） 点击适用↵

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6、查看结果

分析>运行分析（F5键）

查看钢围堰应力（力单位转换为N，长度单位转换为mm）

结果>应力>平面应力单元/板单元应力 荷载工况：ST水压力

应力选项：UCS，节点平均，板顶 应力：Sig-eff（有效应力） 等值线（开）；图例（开） 适用↵

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查看钢围堰变形

结果>位移>位移等值线

荷载工况/荷载组合>ST：水压力 位移>Dxyz

显示类型>等值线（开）；图例（开）； 适用↵

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