Civil 临时结构计算分析例题Three菱形挂篮结构分析北京迈达斯技术有限公司施工事业部工程概况本挂篮根据连霍高速改扩建工程渭南过境段 K92+621 大桥箱梁悬浇施工的要求进行设计，由主桁承重系、底篮、悬吊系统、锚固系统、行走系统、平台系统、模板系统等部分组成，具体布置如下图 1.1。
图1.1 菱形挂蓝构造示意图挂篮材料：承重主桁架、前后横梁、上平联、后联杆、分配梁、内外滑梁、底篮单元采用Q235组合型钢，吊带采用Q345钢，吊杆选用Ф32精轧螺纹钢，对应16Mn钢。
挂篮截面：承重主桁、前后横梁、后联杆采用双角钢焊接而成的方形截面，上平联、分配梁、底篮前后托梁采用双槽钢截面，内外滑梁以及底篮纵梁采用工字型截面，刚吊带采用实腹长方形截面和双角钢截面，刚吊杆采用实腹圆形截面。
力的单位选择kN，长度单位选择m1、新建（保存）项目新建（保存）项目有三种方法：一是点击“”/新项目（保存）；二是在快速访问工具栏直接点击“”（“”）；三是使用快捷键“Ctrl + N”（“Ctrl + S”）。
2、定义材料和截面定义材料特性：特性/材料特性值/材料/添加设计类型> 钢材；规范> GB03(S)；数据库> Q235↵点击适用设计类型> 钢材；规范> GB03(S)；数据库> Q345↵点击适用设计类型> 钢材；规范> JTJ(S)；数据库> 16Mn↵点击确定定义截面特性：特性/截面特性值/截面/添加数据库/用户> 截面号：1 ；截面名称：承重主桁；点击用户，选择箱型截面，输入截面参数，点击适用点击用户，选择箱型截面，输入截面参数，点击适用数据库/用户> 截面号：3 ；截面名称：后联杆；点击用户，选择箱型截面，输入截面参数, 点击适用点击用户，选择双槽钢截面，输入截面参数，点击适用数据库/用户> 截面号：5 ；截面名称：分配梁；点击用户，选择双槽钢截面，输入截面参数，点击适用相同方法输入截面号：6（分配梁2）、7（分配梁3）数据库/用户> 截面号：8 ；截面名称：底篮前托梁；点击用户，选择双槽钢截面，输入截面参数，点击适用相同方法输入截面号：9（底篮后托梁）数据库/用户> 截面号：10 ；截面名称：外滑梁；选择工字型截面，点击数据库，选择规范 GB-YB05，截面I 25a，点击适用相同方法输入截面号：11（内滑梁）数据库/用户> 截面号 12 ；截面名称：底篮普通纵梁；选择工字型截面，点击数据库，选择规范 GB-YB05，截面I 25a，点击适用相同方法输入截面号：13（底篮加劲纵梁）数据库/用户> 截面号 14 ；截面名称：刚吊带I；点击用户，选择实腹长方形截面，输入截面参数，点击适用数据库/用户> 截面号 15 ；截面名称：刚吊带II；点击用户，选择实腹长方形截面，输入截面参数，点击适用点击用户，选择实腹圆形截面，输入截面参数，点击确定建立承重主桁视图>显示>节点>节点号节点/单元>节点>建立节点坐标：（0,0,0）m ；点击适用坐标：（-4,0,0）m ；点击适用坐标：（0,0,3.2）m ；点击适用坐标：（5,0,1.9）m ；点击适用坐标：（5,0,3.2）m ；点击确定节点/单元>建立单元单元类型：（一般梁/变截面梁）材料号：（1）；材料名称：（1 ：Q235 ）截面号：（1）；截面名称：（1 ：承重主桁）节点连接：分别点取1、2；2、3；3、4；4、1节点建立单元节点/单元>移动/复制单元形式：复制等间距：dx，dy ，dz（0,7.09,0）m ；复制次数：（2）；勾选复制单元属性选择1、2、3、4单元，点击适用建立前后横梁结构>基本结构>桁架建模助手输入类型：；节间数量：（4）；L：（7.09 ）；H1：（1.3 ）；选项：对称编辑勾选竖杆和两端竖杆；材料：（1：Q235）；截面：（2：前后横梁）；勾选所有构件使用相同材料插入插入点：5号节点（5,0,3.2）；旋转：Gamma（90）；原点：勾选显示号，选择10（0,0,1.3）；释放梁端约束：点击分配在use选项中不勾选任何单元；点击确定节点/单元>移动/复制单元形式：复制等间距：dx，dy ，dz（-5,0,0）m ；复制次数：（1）；勾选复制单元属性选择建立的桁架单元，点击适用节点/单元>移动/复制单元形式：复制等间距：dx，dy ，dz（0,-1.14,0）m ；复制次数：（1）；勾选复制单元属性选择建立的37号单元，点击适用节点/单元>移动/复制单元 形式：复制等间距：dx ，dy ，dz （0,-1.465,0）m ；复制次数：（1）；勾选复制单元属性 选择建立的79号单元，点击适用 节点/单元>移动/复制单元 形式：复制等间距：dx ，dy ，dz （0,-1.525,0）m ；复制次数：（1）；勾选复制单元属性 选择建立的80号单元，点击适用节点/单元>建立单元单元类型：（一般梁/变截面梁）材料号：（1）；材料名称：（1 ：Q235 ）截面号：（1）；截面名称：（2 ：前后横梁）节点连接：依次点取5 、44 、46 、48节点，再依次点取4、43、45节点建立单元单元类型：（一般梁/变截面梁）材料号：（1）；材料名称：（1 ：Q235 ）截面号：（1）；截面名称：（2 ：前后横梁）节点连接：依次点取4 、44 、45 、48节点建立单元节点/单元>删除单元选择81号单元，点击删除（勾选删除自由节点，会自动删除47号节点）节点/单元>移动/复制单元形式：复制等间距：dx，dy ，dz（0,-1.7725,0）m ；复制次数：（1）；选择建立的70号单元，点击适用节点/单元>移动/复制单元形式：复制等间距：dx，dy ，dz（0,-1.0625,0）m ；复制次数：（1）；选择建立的90号单元，点击适用节点/单元>移动/复制单元形式：复制等间距：dx，dy ，dz（0,-1.295,0）m ；复制次数：（1）；选择建立的91号单元，点击适用节点/单元>建立单元单元类型：（一般梁/变截面梁）材料号：（1）；材料名称：（1 ：Q235 ）截面号：（1）；截面名称：（2 ：前后横梁）节点连接：依次点取3 、50 、52 、54节点， 28、49、51、53节点建立单元单元类型：（一般梁/变截面梁）材料号：（1）；材料名称：（1 ：Q235 ）截面号：（1）；截面名称：（2 ：前后横梁）节点连接：依次点取28 、50 、51 、54节点建立单元建立上平联单元节点/单元>建立单元单元类型：（一般梁/变截面梁）材料号：（1）；材料名称：（1 ：Q235 ）截面号：（1）；截面名称：（4 ：上平联）节点连接：依次点取54、48节点，3 、5节点，8、23节点，8、21节点，21、3节点建立单元节点/单元>镜像单元形式：复制镜像平面：x-z平面 y：7.09；勾选复制单元属性选择所镜像的单元，点击确定建立承重主桁竖杆下半部节点/单元>建立单元单元类型：（一般梁/变截面梁）材料号：（1）；材料名称：（1 ：Q235 ）截面号：（1）；截面名称：（1 ：承重主桁）节点连接：依次点取36、10节点，32 、6节点，28、1节点建立单元把70、74、78单元的结构类型改为梁单元建立悬吊体系单元前悬吊体系单元激活前横梁单元，选择左视图刚吊带单元建立节点/单元>移动/复制节点形式：复制等间距：dx，dy ，dz（0,0,-1.9）m ；复制次数：（1）；勾选合并重复节点选择43、45节点，点击适用节点/单元>移动/复制节点形式：复制等间距：dx，dy ，dz（0,0,-1.6）m ；复制次数：（1）；勾选合并重复节点选择4、9、14、16节点，点击适用节点/单元>建立单元单元类型：（一般梁/变截面梁）材料号：（2）；材料名称：（2 ：Q345）截面号：（14）；截面名称：（14 ：刚吊带I）节点连接：依次点取43、66节点，45 、67节点建立单元节点/单元>建立单元单元类型：（一般梁/变截面梁）材料号：（2）；材料名称：（2 ：Q345）截面号：（15）；截面名称：（15 ：刚吊带II）节点连接：依次点取4、48节点，9 、69节点，14、70节点，16、71节点建立单元分配梁单元建立节点/单元>移动/复制节点形式：复制等间距：dx，dy ，dz（0,0.155,0）m ；复制次数：（1）；勾选合并重复节点选择67节点，点击适用节点/单元>移动/复制节点形式：复制等间距：dx，dy ，dz（0,-0.155,0）m ；复制次数：（1）；勾选合并重复节点选择66节点，点击适用节点/单元>移动/复制节点形式：复制等间距：dx，dy ，dz（0,0.623,0）m ；复制次数：（1）；勾选合并重复节点选择68节点，点击适用节点/单元>移动/复制节点形式：复制等间距：dx，dy ，dz（0,0.23,0）m ；复制次数：（1）；勾选合并重复节点选择74节点，点击适用节点/单元>移动/复制节点形式：复制等间距：dx，dy ，dz（0,0.372,0）m ；复制次数：（1）；勾选合并重复节点选择75节点，点击适用节点/单元>移动/复制节点形式：复制等间距：dx，dy ，dz（0,-0.31,0）m ；复制次数：（1）；勾选合并重复节点选择68节点，点击适用节点/单元>移动/复制节点形式：复制等间距：dx，dy ，dz（0,0.8575,0）m ；复制次数：（1）；勾选合并重复节点选择71节点，点击适用节点/单元>移动/复制节点形式：复制等间距：dx，dy ，dz（0,0.35,0）m ；复制次数：（1）；勾选合并重复节点选择78节点，点击适用节点/单元>建立单元单元类型：（一般梁/变截面梁）材料号：（1）；材料名称：（1 ：Q235）截面号：（5）；截面名称：（5 ：分配梁1）交叉分割：节点、单元；节点连接：依次点取66、67节点建立单元节点/单元>建立单元单元类型：（一般梁/变截面梁）材料号：（1）；材料名称：（1 ：Q235）截面号：（6）；截面名称：（6 ：分配梁2）交叉分割：单元；节点连接：依次点取70、77节点建立单元节点/单元>建立单元单元类型：（一般梁/变截面梁）材料号：（1）；材料名称：（1 ：Q235）截面号：（7）；截面名称：（7 ：分配梁3）交叉分割：单元；节点连接：依次点取69、71节点吊杆单元建立节点/单元>移动/复制节点形式：复制等间距：dx，dy ，dz（0,0,-3.5）m ；复制次数：（1）；勾选合并重复节点选择72、73节点，点击适用节点/单元>移动/复制节点形式：复制等间距：dx，dy ，dz（0,0,-2.8）m ；复制次数：（1）；勾选合并重复节点选择76、78节点，点击适用节点/单元>移动/复制节点形式：复制等间距：dx，dy ，dz（0,0,-6.2）m ；复制次数：（1）；勾选合并重复节点选择74、75、77、79节点，点击适用节点/单元>建立单元单元类型：（桁架单元）材料号：（3）；材料名称：（3 ：16Mn）截面号：（16）；截面名称：（16 ：精轧螺纹钢）节点连接：依次点取72、80节点，73、81节点，76、82节点，78、83节点，74、84节点，75、85节点，77、86节点，79、87节点建立单元后悬吊体系单元激活后横梁单元，选择左视图刚吊带单元建立节点/单元>移动/复制节点形式：复制等间距：dx，dy ，dz（0,0,-1.9）m ；复制次数：（1）；勾选合并重复节点选择51、53节点，点击适用节点/单元>建立单元单元类型：（一般梁/变截面梁）材料号：（2）；材料名称：（2 ：Q345）截面号：（14）；截面名称：（14 ：刚吊带I）节点连接：依次点取51、88节点，53、89节点建立单元分配梁单元建立节点/单元>移动/复制节点形式：复制等间距：dx，dy ，dz（0,0.4,0）m ；复制次数：（1）；勾选合并重复节点选择89节点，点击适用节点/单元>移动/复制节点形式：复制等间距：dx，dy ，dz（0,0.35,0）m ；复制次数：（1）；勾选合并重复节点选择90节点，点击适用节点/单元>建立单元单元类型：（一般梁/变截面梁）材料号：（1）；材料名称：（1 ：Q235）截面号：（5）；截面名称：（5 ：分配梁1）交叉分割：节点、单元；节点连接：依次点取88、89节点建立单元吊杆单元建立节点/单元>移动/复制节点形式：复制等间距：dx，dy ，dz（0,0,-5.9）m ；复制次数：（1）；勾选合并重复节点选择90节点，点击适用节点/单元>移动/复制节点形式：复制等间距：dx，dy ，dz（0,0,-3.5）m ；复制次数：（1）；勾选合并重复节点选择91节点，点击适用节点/单元>建立单元单元类型：（桁架单元）材料号：（3）；材料名称：（3 ：16Mn）截面号：（16）；截面名称：（16 ：刚吊杆）节点连接：依次点取90、92节点，91、93节点建立单元建立内外滑梁单元全部激活，点击标准视图节点/单元>移动/复制节点形式：复制等间距：dx，dy ，dz（0,-0.33,0）m ；复制次数：（1）；勾选合并重复节点选择80节点，点击适用节点/单元>移动/复制节点形式：复制等间距：dx，dy ，dz（0,0.33,0）m ；复制次数：（1）；勾选合并重复节点选择81节点，点击适用节点/单元>建立单元单元类型：（一般梁/变截面梁）材料号：（1）；材料名称：（1 ：Q235）截面号：（7）；截面名称：（7 ：分配梁3）交叉分割：单元；节点连接：依次点取94、95节点建立单元节点/单元>移动/复制节点形式：复制等间距：dx，dy ，dz（-5,0,0）m ；复制次数：（1）；勾选合并重复节点选择94、95节点，点击适用节点/单元>建立单元单元类型：（一般梁/变截面梁）材料号：（1）；材料名称：（1 ：Q235）截面号：（7）；截面名称：（7 ：分配梁3）交叉分割：节点、单元；节点连接：依次点取93、97节点建立单元节点/单元>建立单元单元类型：（一般梁/变截面梁）材料号：（1）；材料名称：（1 ：Q235）截面号：（10）；截面名称：（10 ：外滑梁）交叉分割：节点、单元；节点连接：依次点取94、96节点，95、97节点建立单元节点/单元>移动/复制节点形式：复制等间距：dx，dy ，dz（-5,0,0）m ；复制次数：（1）；勾选合并重复节点选择82、83节点，点击适用节点/单元>建立单元单元类型：（一般梁/变截面梁）材料号：（1）；材料名称：（1 ：Q235）截面号：（11）；截面名称：（11 ：外滑梁）交叉分割：节点、单元；节点连接：依次点取82、98节点，83、99节点建立单元镜像悬吊体系单元节点/单元>镜像单元形式：复制镜像平面：x-z平面 y：7.09；勾选复制单元属性选择所镜像的悬吊体系单元，点击确定建立底篮体系单元视图>显示>单元>单元号 节点/单元>单元>建立单元 单元类型：（一般梁/变截面梁） 材料号：（1）；材料名称：（1 ：Q235） 截面号：（9）；截面名称：（9 ：底篮后托梁）节点连接：依次点取92、125节点建立单元节点/单元>移动/复制单元形式：复制等间距：dx，dy ，dz（5,0,0）m ；复制次数：（1）；交叉分割单元、节点；选择217号单元，点击适用将底篮前托梁的截面属性拖拉给218-226单元建立底篮加劲纵梁单元节点/单元>移动/复制节点形式：复制等间距：dx，dy ，dz（0,0,-7.8）m ；复制次数：（1）；选择9、32节点，点击适用节点/单元>建立单元单元类型：（一般梁/变截面梁）材料号：（1）；材料名称：（1 ：Q235）截面号：（13）；截面名称：（13 ：底篮加劲纵梁）；交叉分割节点、单元；节点连接：依次点取135、136节点建立单元激活底篮单元节点/单元>移动/复制单元形式：复制等间距：dx，dy ，dz（0,-0.234,0）m ；复制次数：（1）；交叉分割单元、节点；选择227号单元，点击适用节点/单元>移动/复制单元形式：复制等间距：dx，dy ，dz（0,-6.44,0）m ；复制次数：（1）；交叉分割单元、节点；选择230号单元，点击适用节点/单元>移动/复制单元形式：复制等间距：dx，dy ，dz（0,-0.155,0）m ；复制次数：（1）；交叉分割单元、节点；选择233号单元，点击适用节点/单元>移动/复制单元形式：复制等间距：dx，dy ，dz（0,-0.155,0）m ；复制次数：（1）；交叉分割单元、节点；复制单元属性选择236号单元，点击适用建立底篮普通纵梁单元节点/单元>移动/复制单元形式：复制等间距：dx，dy ，dz（0,-0.644,0）m ；复制次数：（9）；交叉分割单元、节点；选择230号单元，点击适用把底篮普通纵梁截面属性赋予最新复制的 9 个单元镜像纵梁单元节点/单元>镜像单元形式：复制镜像平面：x-z平面 y：7.09（鼠标点取136节点）；交叉分割节点、单元；勾选复制单元属性选择所镜像的纵梁单元，点击确定后联杆的建立激活承重主桁单元 节点/单元>分割单元单元类型：线单元；任意距离比：（距离比x ：0.4）； 选择2、6、10号单元，点击适用节点/单元>建立单元单元类型：（一般梁/变截面梁）材料号：（1）；材料名称：（1 ：Q235）截面号：（3）；截面名称：（3 ：后联杆）；节点连接：依次点取189、190、191节点建立单元激活全部单元4、添加边界条件节点/单元>建立节点坐标：（0,-0.625,-5.9）m ；勾选在交叉点分割单元；点击适用坐标：（0,1.04,-5.9）m ；勾选在交叉点分割单元；点击适用坐标：（0,1.36,-5.9）m ；勾选在交叉点分割单元；点击适用坐标：（0,6.625,-5.9）m ；勾选在交叉点分割单元；点击确定节点/单元>镜像节点形式：复制镜像平面：x-z平面 y：7.09；勾选在交叉点分割单元；选择192~195节点，点击适用选择 1、6、10、193、194、195、197、198、199、96、97、98、99、129、130、131、132 号节点边界>边界条件>一般支撑D-all（开），R-all（关），点击适用选择 2、7、11、192、196号节点边界>边界条件>一般支撑D-all：DZ（开），R-all（关），点击适用5、添加荷载挂蓝所承受的荷载以均布荷载和集中荷载的形式荷载>静力荷载工况荷载>静力荷载>自重荷载工况名称：挂篮自重自重系数：z(-1)点击添加底部防护平台自重以节点荷载的形式加载在底篮前后托梁上荷载>静力荷载>节点荷载荷载工况名称：底部防护平台自重节点荷载：FZ(-2.8)点击适用均布荷载包括五部分：底篮普通纵梁为14.6kN/m，底篮加劲纵梁为31.7kN/m，侧模外侧纵梁为15.9kN/m，侧模内侧纵梁为41.2kN/m，内模滑梁为 52.5kN/m。