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摘要：随着我国城市基础设施日益完善，政府加大民生工程的投资，城市道路也开始了升级改造，随着人们审美观念的日益更新，越来越多的异型桥梁结构形式走入了人们的视野，这使传统的计算方式会有很大的局限性，本文主要通过呼和浩特市南二环快速路工程中的下部H型墩仿真分施工阶段受力验算，运用Midas /Civil有限元计算软件对H型墩分阶段受力进行验算，并指导施工。为相同类型桥梁作出指导性建议，从而起到工作效率，减轻工作负担的作用。
关键词：Midas/Civil；H型墩；立柱；分阶段受力分析
1.工程概况
呼市南二环快速路工程是原呼和浩特二环路的升级改造工程。计划在原有的二环路上新建快速路，设计参数为城市A级，设计时速为80km/h，双向6车道，对原二环路进行修复，维持原二环路的设计参数。新建快速路为高架桥，下部结构分别为H型墩，基础为6根Ф1.6m的钻孔灌注桩，上部结构为装配式30m预应力组合箱梁，受预制箱梁跨径的影响，地面平交口处均采用大跨径钢箱梁跨越结构。
2.Midas/ Civil的应用及特点
Midas Civil是MIDAS系列软件中的一种，主要对桥梁结构进行分析计算，集成了以静力分析、动力分析、几何非线性分析、屈曲分析、移动荷载分析、PSC桥分析、悬索桥分析、水化热分析等为主的分析设计功能，内含中国、美国、英国、德国、欧洲、日本、韩国等国家的材料和截面数据库，以及混凝土收缩和徐变、移动荷载规范等。此外，该软件还提供桁架、一般梁/边截面梁、平面应力/平面应变、只受拉/只受压、间隙、钩、索、加劲板轴对称、板（厚板/薄板、面内/面外厚度、正交各向异向）、实体单元（六面体、楔形、四面体）等工程实际所需的各种有限元模型；输出各种反力、位移、内力和应力的图形、表格和文本；提供静力和动力分析的动画文件；提供移动荷载追踪器的功能，找出指定单元发生最大内力（位移等）时，移动荷载作用的位置；提供局部方向内力的合力功能，并将板单元或实体单元上任意位置的接点力组合成内力；进行结构分析后对多种形式的梁、柱截面进行设计和验算。
3.Midas\Civil建模
3.1建模过程
建立以顺桥向为Y轴，横桥向为X轴的坐标系。为了预应力索道的输入方便，建立以盖梁的顶部为Z轴正负点，以盖梁一侧端为坐标原点(0,0,0)的三维空间建模环境。建模时尽量保持下部结构的外形尺寸与实际一致。
3.2荷载的输入
本次仿真建模主要考虑单侧安装阶段和桥面铺装阶段对下部立柱受力的影响，选择具有代表性的交接墩作为分析对象。本次建模所考虑的荷载主要为：结构自重、预制梁重量、桥面二期重量和施工机械荷载。程序会对结构自身的荷载自动计算在内，而预制梁及桥面二期的重量按集中力输输入，施工机械荷载由于是短期施加，将其转换后按集中力输入。由于各施工阶段都工期都较短，因此不考虑混凝土收缩、徐变及预应力的损失。
3.3分阶段施工的确定
3.3.1裸盖梁时H墩受力验算
本阶段计算初始施工阶段(CS1)为下部结构盖梁浇筑完成，N1,N3张拉、压浆结束后,盖梁自身自然状态下受力分析。
5.结束语
桥梁事业是基础建设项目中必不可少的一部分。在许多山区，以桥代路的新观念更是被人们提出，可见桥梁建设的重要性。相信在未来的基础设施建设中，桥梁建设将会朝着跨径更大化的方向继续发展；同时，为了适应各种不同的自然状况，桥梁的结构形式将会更加复杂。Midas Civil具有功能完善，可操作性强，计算精度高，视图直观等优点，在现今的桥梁计算分析中扮演着重要的角色，并且拥有远大的发展前景。
随着Midas Civil在桥梁设计、施工等方面被广泛应用，相信工程师们会逐渐接受并熟练运用Midas Civil，施工操作也必将因此而更加安全可靠、简洁快速。Midas Civil的计算与验算功能将会在桥梁建设中起到关键性的作用，施工单位应当将Midas Civil纳入必修课之中，不断专研学习，才能在未来的市场中获得更大的份额。
参考文献
[1]《呼和浩特市2012年南二环快速路工程第二标段》.中交第一公路勘察设计研究院有限公司.
[2]交通部公路规划设计院. JTG D63－2007公路桥涵地基与基础设计规范.北京：人民交通版社，2007
[3]刘忠伟,卢启煌.双墩柱大悬臂预应力盖梁的计算[J].山西建筑.2010(14)
作者简介：
1、张国才，男，1972年08月，大学，工程师。
2、刘志伟，男，1992 年 08 月，本科，助理工程师。
论文作者:张国才,刘志伟
论文发表刊物:《基层建设》2017年第9期
论文发表时间:2017/7/24
标签：荷载论文; 桥梁论文; 结构论文; 建模论文; 预应力论文; 受力论文; 内力论文; 《基层建设》2017年第9期论文;