拉森钢板桩做围堰并用midas建模分析全过程
midas Civil钢板桩围堰——建模要求
midas Civil钢板桩围堰——建模要求建模前计算项目：1.参照《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）计算工况下水土压力，按照水土合算考虑；2.参照《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）附录P计算土弹簧刚度k；3.荷载分析考虑：结构自重、水（土）压力、静水压力、水流力、波浪力和风荷载。
建模细部模拟方法：1.钢板桩、围囹和内支撑均采用梁单元模拟；2.钢板桩底部铰结；3.被动土压力采用只受压土弹簧模拟；4.围囹与钢板桩间采用只受压弹簧模拟；5.牛腿支撑与围囹间共节点处理，在牛腿处约束围囹竖向位移模拟牛腿对围囹的支撑作用。
6.内支撑连接节点可采用壳单元模拟，对与围囹连接端内撑杆一端固结约束，另一端施加竖向约束，其余杆件各端施加模型中的荷载。
模型计算输出结果项目：1.钢板桩组合应力、围囹组合应力和剪应力、内支撑轴应力和弯曲应力。
荷载组合形式可以考虑两种：标准组合=∑恒载+∑活载；基本组合=1.2∑恒载+1.4∑活载。
标准组合计算结果用来评价刚度指标，基本组合计算结果用来评价结构强度指标。
基本组合下用钢板桩组合应力检验钢板桩强度；标准组合下钢板桩位移验算其刚度；基本组合下围囹组合应力和剪应力、内支撑轴应力和弯曲应力验算支撑体系强度；2.利用midas Civil细部分析功能在基本组合下对支撑杆件连接节点进行强度计算；3.封底混凝土应力计算。
边界条件为护铜中间固结，与周围封底采用刚性连接。
人工验算项目：1.支撑杆件稳定行验算；2.封底混凝土厚度的计算、封底混凝土握裹力的计算；3.基坑抗隆起稳定性验算；4.钢板桩嵌固稳定性验算。
围堰计算(最终)-2
围堰安全专项施工方案施工计算书计算：校对：复核：2012年1月5日拉森板桩围堰计算介绍对于水中拉森板桩围堰的计算，我们采用了迈达斯专业计算软件。
第一节、结构形式描述根据设计形式，主桥中墩5#、6#在水中，计划采用拉森板桩围堰进行封闭施工。
钢板桩围堰为方形，内轮廓平面尺寸52.0×11.0m，高22m，顶标高+3.5m，入土12.9m，设3道内支撑，封底厚度1.0m。
钢板桩采用拉森Ⅵ型，围檩主梁第1道采用2I45b、第2道及第3道采用2I63a 型钢梁，内支撑采用Φ630*8mm钢管。
第二节、主要数据及相关参数围堰用钢板桩为日本产SKSP-SX27型，即拉森Ⅵ型高强度钢板桩，单根宽度60cm；截面参数如下表：钢板桩结构型号（宽度×高度）有效宽W1mm有效高H1mm腹板厚tmm单根材每米板面截面面积cm2理论重量kg/m惯性距Ixcm4截面模量Wxcm3截面面积cm2理论重量kg/m2惯性距Ixcm4截面模量Wxcm3600×210 600 210 18.0 135.3 106 8630 539 225.5 177.0 56700 2700 钢板桩的机械性能如下表：标准号牌号机械性能，不小于屈服强度（N/mm2）抗拉强度（N/mm2）延伸率（%）JIS A 5528 SY295 295 490 17 根据钢板桩的进厂检验报告，试验屈服强度在380～405 N/mm2间。
钢板桩插打设备为美国ICE公司的28C-350E液压振动锤，锤宽30cm，设备自带动力，由振动锤和动力站两大部分组成，最大可提供116t的击震力和71t 的拔桩拉力。
28C-350E液压振动锤第三节、主要计算1、钢板桩围堰布置主墩基础施工拟采用钢板桩围堰法。
钢板桩采用拉森Ⅵ型钢板桩，材质SY295，单根长度为22m，围堰平面尺寸为52.0×11.0m，共设置三道内支撑。
围堰顶高程为+3.5m，围堰底高程为-18.5m，承台底高程为-10m，封底混凝土厚1m。
拉森钢板桩水中围堰设计及验算
拉森钢板桩水中围堰设计及验算注：本文着重介绍在水中拉森钢板桩围堰施工中，常见的设计步骤及验算方法，并配以示例图片。
1. 数据参数收集首先需要侧得墩水深, 需清除的淤泥厚, 在抽水清淤时需要设置多层支撑,此处支撑一般采用等弯矩布置。
施工中采用拉森Ⅳ型钢板桩, 需知道钢板桩的惯性模量W ,抗弯强度设计值[f b]。
其他需要的参数：水重度γw ,砂粘土的重度γ ,内摩擦角φ,粘聚力c 。
2. 确定支撑层数与间距按等弯矩布置各层支撑的间距, 得出板桩顶部悬臂端的最大允许跨度如3. 88 m，则支撑层数之间的间距依次为 L1 =2.5 m, L2 =2 m, L3 =2 m, L4 =2.28 m, L5 =2m。
3. 拉森钢板桩的长度计算首先要确定板桩的入土深度,选择用盾恩近似法来计算板桩的入土深度, 需要先计算出朗肯主动土压力系数Ka和朗肯被动土压力系数Kp。
再根据采用的支撑数,算出总的最低钢板桩桩长如16.99 m。
鉴于拉森Ⅳ钢板桩的长度,决定采用拉森桩桩长为 18 m,埋入深度为 6.02 m。
由计算可知埋入深度满足围堰的稳定性要求。
4. 拉森钢板桩强度复核计算需要参数：钢板桩的截面抵抗矩为W ,钢板桩允许抗弯应力[σ] ,得出 Mmax 来判断选用的拉森Ⅳ型钢板桩是否满足强度要求。
5. 抗倾覆验算由3可知：拉森桩理论埋入深度为 L,而实际埋入深度为L′。
计算抗倾覆系数 k =L′/L是否满足要求。
6. 基底隆起验算即水压力和淤泥压力的合力q= γw(H +L5 )+γ′(h + L5 )7. 腰梁支撑强度、刚度钢板桩围堰平面尺寸如为 8.8 m ×10 m,支撑采用并拼双道Ⅰ36b型工字钢 ,斜撑采用 60 cm壁厚 12 mm的管桩。
斜支撑按 45°角布置于腰梁相邻两工字钢之间 ,两斜支撑焊接于三等分工字钢。
腰梁间距D确定后，计算腰梁所承受的均布水平荷载P，即假定腰梁承受相邻两跨各半跨上的侧压力，再分别计算出土中和水中的侧压力。
围堰桩土模拟midas建模实例
围堰桩土模拟midas建模实例前言Midas是一款应用广泛的土木工程建模和分析软件，它的强大功能吸引了越来越多的专业人员使用。
本文将介绍如何使用Midas建模围堰桩土的模拟，并给出一些相关的实例说明，希望能对Midas初学者有所帮助。
Midas简介Midas是一款功能强大的土木工程建模和分析软件，可用于建立复杂的非线性有限元模型。
它支持静力和动力分析，包括土动力学、地震响应、高速列车、桥梁、港口等应用。
Midas拥有良好的用户界面和友好的操作方式，使得使用起来非常方便。
建模步骤本文将以围堰桩土为例，介绍如何使用Midas进行建模模拟。
1.建立模型在Midas中新建一个工程，选择3D空间模型，建立围堰桩土模型。
2.设定材料属性在Midas中，可以自定义模型材料的力学性质，例如弹性模量、泊松比、岩土摩擦角等等。
为围堰桩土模型设定相应的材料属性，以便进行后续的模拟分析。
3.设定荷载在进行实际的分析模拟之前，需要设定荷载。
针对围堰桩土模型，通常需要考虑水压、土压、重载等因素，这些荷载的大小和分布对于模拟分析结果至关重要。
4.设定边界条件对于模型的边界条件也需要进行设定，例如固结位移、阻力边界等。
边界条件的设定将直接影响到分析结果的准确性和可靠性。
5.进行分析模拟在Midas中，可以进行多种形式的分析模拟，例如线性分析、非线性分析等。
利用已有的模型参数，进行分析模拟并得出分析结果。
实例说明下面我们将通过两个实例来说明使用Midas进行围堰桩土模拟的方法。
实例1：围堰土桩分析模拟在本例中，我们需要分析围堰土桩破坏的过程。
首先，我们需要按照上述步骤建立模型，并设置荷载、材料属性和边界条件。
然后进行非线性数值模拟，得出结论：围堰土桩稳定性较差，容易在较小的荷载作用下失稳。
实例2：围堰防渗性能分析模拟这个实例中，我们需要分析围堰的防渗性能。
首先，我们需要按照上述步骤建立模型，并设置荷载、材料属性和边界条件。
然后进行水力数值模拟，得出结论：围堰的防渗性能比较好，可以有效防止水的渗透。
MIDAS-CIVIL软件在深水基础钢板桩围堰分析中的应用
MIDAS-CIVIL软件在深水基础钢板桩围堰分析中的应用作者：罗建华来源：《价值工程》2011年第17期摘要：针对深水承台施工难的问题，介绍了密扣式拉森钢板桩FSPⅣ型围堰支护设计方法，并应用MIDAS-CIVIL三维结构软件建立力学模型，对钢板桩进行强度和刚度计算，验算钢板桩的实际受力及支护结构的稳定性，以确保支护结构的精确性和安全性。
从而达到满足工程施工需要，节省投资、缩短工期、提高社会经济效益的目的，也为其它类似工程提供应用参考。
Abstract: Contraposing the problemofpile caps constructionin deep water, we introduce design procedures of compactness FSPⅣ Larssen steal sheet-pile cofferdam support，establish mechanical model with MIDAS-CIVIL soft, calculate the strength and inflexibility of steel sheet pile, and check realistic load-carrying capability and stability of supporting structure to make sure it accuracy and safety.It can satisfy the need of engineering construction，save investment，shorten days for construction，enhance society economic effectiveness, and can be referred for other similar project.关键词： MIDAS-CIVIL软件；深水基础；钢板桩围堰；分析；应用Key words: MIDAS-CIVIL Software；deepwater foundation；steal sheet-pile cofferdam；analysis；application中图分类号：TP31 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）17-0160-031工程概况某大桥路线法线与水流方向夹角为12°，汇水面积F=1099km2，流量Q1%=2102km3/s，水位H1%=17.85m，流速V1%=3.0m/s，施工水位H=14.2m，经现场踏勘调查，测时水位11.5m，涨水季节洪水水位为13.0m。
11-Midas Civil应用—钢围堰
01Midas Civil应用—钢围堰1、钢围堰建模及分析(1)基本概况一个半径为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150×14mm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。
钢围堰参数：横肋参数：Q235,截面150×14mm钢板；竖肋参数：Q235,截面L75*50*6角钢；钢围堰壁体：Q235,厚度8mm钢板；(2)钢围堰分析步骤钢围堰分析步骤如下：①设置操作环境及项目信息②定义材料和截面③建立结构三维模型④输入荷载⑤输入荷载组合⑥输入分析控制数据⑦运行结构分析⑧查看分析结果(3)设置操作环境及项目信息打开【工具】/【单位系】/将单位体系设为KN，mm。
该单位可以根据输入数据的种类任意转换。
打开【文件】 /【项目信息】/完善基本信息。
(4)定义材料和截面。
打开【特性】/【截面特性值】/【截面】/【添加】/【数据库】/【用户】/填写截面名称及参数/【适用】。
打开【特性】/【截面特性值】/【板厚】/【添加】/【数值】/【面内和面外】（8mm、14mm）/【适用】。
打开【特性】/【材料特性值】/【材料】/【添加】/【类型】/【名称】/【数据库】/选择材质/【适用】。
(5)建立结构三维模型。
建立钢围堰壁体结构>基本结构>壳输入/编辑类型 ，R1:2000mm，R2:2000mm，H:1750mm m:40，l:7，材料1：A3,厚度1：8mm。
插入插入点（0,0,0），无旋转，原点选择3（0,0,0）。
建立钢围堰横肋节点/单元>扩展单元，扩展类型：节点-线单元，材料1：A3，截面1：竖肋，生成形式：旋转，等角度；复制次数（40次），旋转角度（9），旋转轴（Z）。
选择Z=0.25m处任意一个节点，适用。
节点/单元>扩展单元，扩展类型：线单元-平面单元，材料1：A3，厚度2：14mm，生成形式：旋转，等角度；复制次数（1次），旋转角度（360），间距（径向）：150mm。
个人总结-MIdas建模基本操作步骤
目录一定义材料 (2)二时间依存材料特性定义 (2)三截面定义 (3)四建立节点 (3)五建立单元 (4)六定义边界条件 (4)七定义自重荷载 (4)八钢束预应力荷载 (4)九温度荷载定义 (6)十移动荷载定义 (6)十一变截面及变截面组的定义 (9)十二质量数据定义 (10)十三 PSC截面钢筋定义 (11)十四节点荷载 (11)十五梁单元荷载定义 (11)十六组的定义 (11)十七支座沉降分析数据和支座强制位移 (13)十八施工阶段联合截面定义 (13)十九截面特性计算器 (14)二十 PSC设计 (14)一定义材料通过演示介绍在程序中材料定义的三种方法。
1、通过调用数据库中已有材料数据定义——示范预应力钢筋材料定义。
2、通过自定义方式来定义——示范混凝土材料定义。
3、通过导入其他模型已经定义好的材料——示范钢材定义。
无论采用何种方式来定义材料，操作顺序都可以按下列步骤来执行：选择设计材料类型（钢材、混凝土、组合材料、自定义）→选择的规范→选择相应规范数据库中材料。
对于自定义材料，需要输入各种控制参数的数据，包括弹性模量、泊松比、线膨胀系数、容重等。
二时间依存材料特性定义我们通常所说的混凝土的收缩徐变特性、混凝土强度随时间变化特性在程序里统称为时间依存材料特性。
定义混凝土时间依存材料特性分三步骤操作：1、定义时间依存特性函数（包括收缩徐变函数，强度发展函数）（图1，图2）；2、将定义的时间依存特性函数与相应的材料连接（图3）；3、修改时间依存材料特性值（构件理论厚度或体积与表面积比）（图4）；定义混凝土时间依存材料特性时注意事项：1）、定义时间依存特性函数时，混凝土的强度要输入混凝土的标号强度；2）、在定义收缩徐变函数时构件理论厚度可以仅输入一个非负数，在建立模型后通过程序自动计算来计算构件的真实理论厚度；3）、混凝土开始收缩时的材龄在收缩徐变函数定义中指定，加载时的混凝土材龄在施工阶段定义中指定（等于单元激活时材龄+荷载施加时间）；4）、修改单元时间依存材料特性值时要对所有考虑收缩徐变特性的混凝土构件修改其构件理论厚度计算值。
拉森钢板桩围堰施工工艺-精选文档
拉森钢板桩围堰施工工艺【】Generally， the bearing platf orm of bridge，designed under water for less water resistance， better appearance and convenient passing through， shall be built under dry situation provided by a cofferdam. The author introduced in detail entire process of steel sheet pile cofferdam construction including design， procurement，building and demolish， and provided some solutions for potential incident.【s】steel sheet pile， cofferdam， methodology引言广州市东新高速S08标紫坭特大桥主桥主墩20#墩承台为左右分离式承台，上下游迎水面设半径3m圆端形；承台厚4m，长15.24m，宽8.2m，顶面标高为-3.6m；承台底标高为-7.6m，而河床面标高仅为-3.6m，承台埋入河床面深度较大，而最高潮位标高+2.6m，潮面到承台底高度约10m，承台开挖属于水下深基坑施工。
在该项目实施中，为承台形成干施工条件的围堰，选择了拉森钢板桩结构。
围堰方案的选择1.方案的比选根据地质、水文条件、河床高程以及承台设计高程情况，经过对水中承台施工的几种常用施工方法进行比选，因需要进行基坑开挖采用套箱施工方法难以实现，沉井和钢板桩围堰方法的比较：沉井方案虽然可行，但不环保，制作下放周期太长，无法满足工期要求；支撑支护的拉森钢板桩围堰方案（以下简称围堰）在施工方便性、节省工期等方面具有较大的优势，亦能做到安全可靠。
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v1.0 可编辑可修改
1 如何在midas中建立拉森钢板桩的材料和截面
1、在CAD中以mm为单位，画拉森钢板桩截面图，并移动截面图把其形心位置移动到坐标原点，保存为dxf文件。
2、在midas中，工具→截面特性计算器。
3、在截面特性计算器中，File→Import→AUTOCAD DXF，找到刚才保存的dxf 文件，导入截面图形文件。
4、在截面特性计算器中，Model→Section→Generatt，选中整个图形，生成截面。
5、在截面特性计算器中，Property→Calculate，选中整个图形，计算截面特性。
6、在截面特性计算器中，Property→Export，导出截面特性，存为mct文件。
7、在midas中，文件→导入→Midas mct文件，选中刚才保存的mct 文件，导入。
打开截面特性框，里面已经有这个截面了！材料就选Q345钢材。