桥梁博士V4工程案例教程01 斜拉桥课件

桥梁博士V4工程案例教程斜拉桥解决方案教程大纲0、工程概况1、软件特点2、总体信息3、结构建模4、钢束设计5、钢筋设计6、施工分析7、运营分析8、结果查询9、计算书0、工程概况桥型布置桥型：混凝土斜拉桥公路等级：公路-Ⅰ级跨径：115m+338m+115m桥面布置：桥梁宽度26.8米（0.45米护栏+11米行车道+3.9米分隔带+11米行车道+ 0.45米护栏）； 桥墩：主墩：墙式墩，墩身横桥向宽度12米，厚度为2米；辅助墩：墙式墩，墩身横桥向宽度10米，厚度为2米；基础：承台桩基础，厚5.0米，基础采用18φ3.0米钻孔灌注桩。

工程材料与构造特征材料：①混凝土：主梁C50，主墩C50，基础C40②钢筋：HRB400，HBP300③预应力钢绞线：fpk=1860MPa，公称直径Φs15.2 截面：单箱五室尺寸：梁高3.48m，顶宽26.8m，底宽10m，边腹板厚20~60cm，中腹板厚40~80cm，顶板厚40cm~60cm，底板厚20cm~60cm1、软件特点桥梁博士V4.0在斜拉桥中的特色功能JTG D65-01-2007公路斜拉桥设计细则（1）正文：切线模量JTG D65-01-2007公路斜拉桥设计细则（2）条文说明：割线模量JTG D65-01-2007公路斜拉桥设计则（2）条文说明：割线模量拉索换算模量在程序中的实现1.根据规范条文说明，可以采用割线模量的算法2.当和midas进行结果对比时，可以采用新荷载后切线模量斜拉桥中主要考虑的梯度问题有：1.混凝土梁的非线性温度2.钢梁的非线性温度3.钢梁的体系温差4.拉索温差5.塔柱温差斜拉桥中主要考虑的梯度问题有：1.混凝土梁的非线性温度斜拉桥中主要考虑的梯度问题有：1.混凝土梁的非线性温度一半梁宽：13.4m；横坡：2%；悬臂距梁顶面最高点：26.8cm如果采用默认的梯度问题，悬臂处梯度温度应力和实际相差多少？斜拉桥中主要考虑的梯度问题有：2.钢梁的非线性温度3.钢梁体系温差斜拉桥中主要考虑的梯度问题有：4.拉索温差斜拉桥中主要考虑的梯度问题有：5.塔柱的温差3.运营阶段荷载的处理斜拉桥中主要考虑的荷载有：1.有车横风（拉索、塔、梁、墩）2.有车纵风（拉索、塔、梁、墩）3.极限横风（拉索、塔、梁、墩）4.极限纵风（拉索、塔、梁、墩）5.汽车制动力6.附属结构荷载7.（1~4）荷载的相反荷载1.索力的控制方法2.索力在桥博中的调整方法5.针对此类桥型的建模工具：（1）建模方法：构件建模法本案例的建模分为：梁+墩+基础，3部分更加贴近桥梁工程专业，避开有限元节点单元的离散模型结构，降低建模难度。

（2）建模工具：◆问题：对称结构，反复输入问题✓对称结构，完成一半建模后可直接通过插块命令镜像/复制生成另一半模型支持的专业算法例如，通过截面特特征线及有效分布宽度的设置自动计算有效分布宽度自动计算。

腹板线腹板线悬臂线分梁线悬臂线•截面有效分布宽度自动计算•混凝土收缩徐变•支点负弯矩削峰•任意模式梯度温度模式•国内全部规范活载模式图形化的钢筋钢束设计界面钢束输入数据量大，线形数据太多，重复输入◆问题：✓钢束竖弯/平弯支持：CAD图形导入•本案例中采用钢束导入竖弯✓相似结构的钢束线型：块镜像、块复制、重用•中边跨、中跨钢束间的块镜像块复制•墙式墩钢筋布置的重用悬浇施工的力学过程模拟：支持施工块段划分、对挂篮及悬浇施工过程进行抽象，面向用户的是挂篮施工过程，程序自动进行力学模拟计算结果快速查询：预定义计算结果查询模板，一键查询构件对应的规范验算项•本案例中的全预应力混凝土构件模板、钢筋混凝土构件模板基础构件模板计算书快速生成：预定义计算书模板，一键生成计算书2、总体信息2、总体信息①规范选取②计算内容③计算设置（1）界面介绍总体信息：对计算的总体设置3、结构建模①项目管理树②工具栏③三维交互窗口④命令窗口建模方法：构件式建模◆面向用户:桥梁专业数据输入接口跨径\桥梁构件\施工信息等◆程序处理：自动离散程有限元分析模型①轴线/构件——专门针对桥梁构件的建模工具②节点编辑③构件编辑 建模工具：构件建模，专业针对性•常规建模、高级建模、截面设计、施工信息⑤高级建模⑥施工信息④截面设计3.2 斜拉桥结构建模关键点3.2.1 跨径建梁：跨径建梁方式/导入轴线方式3.2.2 截面设计：①截面绘制→ ②参数截面→ ③截面定义→ ④计算设置→ ⑤特征节点3.2.3 施工块段划分：①施工段→ ②建段/块→ ③插入块3.2.4 批量创建墩柱：①批量导入墩柱→ ②钢臂添加3.2.5 构件属性修改：①梁→ ②墩柱→ ③构件属性刷3.2.6 建挂篮：①建立挂篮→ ②挂篮模板→ ③挂篮轨迹3.2.1 跨径建梁/轴线导入跨径建梁方式轴线导入方式：（1）轴线导入：•二维轴线：导入二维坐标，导入到当前工作面•三维轴线：导入三维坐标，与工作面无关•三维轴线不能导入为二维轴线•导入时可自动创建构件，自动添加一般节点•轴线方向的修改（2）设置跨径：①节点定义→②跨径分界线•节点位置：相对于梁的起点终点（支持参数）•节点特征名：特征节点•跨径分界线/悬臂：影响有效分布宽度的计算•负弯矩折减/支承宽度：负弯矩折减，总体信息中勾选•跨径分界线/悬臂：影响有效分布宽度计算•弯矩折减/支承宽度/支承是否在梁底：影响支点负弯矩折减计算✓弯矩折减：节点处勾选，总体信息中考虑弯矩折减需要勾选✓支承宽度：左右支承宽度，一般为实际支座宽度的一半；输入一个值，默认节点左右支承宽度相等，两个值用逗号隔开✓支承是否在梁底：勾选，按规范公式，a=支承宽度按45度角向中轴线高度扩散后的宽度，不勾选，a=支承宽度3.2.3 截面设计截面：①截面绘制→ ②截面定义→ ③特征线设置→ ④参数截面→ ⑤安装截面→ ⑥特征节点 截面：连续的闭合区域（外轮廓实区+内轮廓空区）•输入：图形绘制/表格输入/CAD导入•特征线：悬臂线/腹板线/分梁线•有效分布宽度：公路箱梁+上下缘•梯度温度：规范+沥青铺装厚度（仅影响温度）（1）截面绘制与定义截面：①截面绘制→ ②截面定义→ ③计算设置→ ④特征节点3.2.3（2）截面特征点设置附加荷载，可以随构件安装施加，也可以在施工阶段进行添加施工：①施工段→ ②建段/块→ ③插入块→ ④施工段参数①边跨节点划分②建悬浇段，建块模板③插块快速建模块复制块镜像施工：①施工段→ ②建段/块→ ③插入块→ ④施工段参数③插块快速建模注意块定义范围：块模板：LSG04右截面→LSG29左截面该范围内的节点属性和截面会被引用LSG04右截面→LSG29左截面LSG29右截面→LSG04左截面插块：镜像：LSG29右截面→LSG04左截面施工：①施工段→ ②建段/块→ ③插入块→ ④施工段参数施工段重命名3.2.5 创建墩柱、桥塔在导入的轴线上建梁，并赋予桥塔、桥墩截面信息，设置对应的构件属性3.2.6构件属性修改桥塔墩柱 构件属性：①梁→ ②墩柱→ ③构件属性刷挂篮：①建梁→②挂篮模板→③挂篮轨迹→ ④挂篮模拟①创建组成挂篮的梁，修改属性②创建挂篮模板：挂篮自身数据③创建挂篮轨迹：挂篮移动参数拉索：①设置索锚点→②创建拉索→③修改拉索属性①创建索锚点②创建拉索③修改拉索属性4、钢束设计4.1钢束设计简介①钢束型号与线形数据②批量引用③调束工具④编辑工具⑤视口管理 图形化钢束设计界面预定义钢束型号数据数字化钢束线形多种钢束数据输入方式：绘制+CAD导入多视口管理：竖弯+平弯，不同部位钢束线形独立管理 钢束快速布置：调束工具：动态调整钢束+显示效应图4.2 斜拉桥钢束设计关键点4.2.1 钢束型号4.2.2 钢束绘制（正向设计）：①钢束竖弯→②横向布置→③钢束平弯4.2.3 批量生成：①钢束批量生成→ ②复制/镜像→ ③块复制/镜像→ ④重用4.2.4 钢束导入（结构验算）：①竖弯导入→②平弯导入（可选）4.2.5 属性修改：①属性修改→②属性汇总4.2.1 钢束材料型号定义锚具：锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值按6mm（一端）计算；管道摩擦系数μ＝0.25，管道偏差系数κ＝0.0015。

预应力钢绞线：采用国家标准低松弛钢绞线，f pk=1860MPa，公称直径Φs15.2，松弛率ρ=0.035，松弛系数ζ=0.3。

专业化的钢束型号数据表，预定义常用钢束类型，供快速编辑引用。

松弛率：钢束绘制•导线点绘制•图形界面编辑：线形+标尺寸标注多视口：•顶板束/底板束/腹板束•竖弯视口/平弯视口钢束平弯•基线为钢束位置（非平弯弯头段）•纵向位置为参考位置：导线点参考线 三维线形=竖弯+横向+平弯竖弯CAD导入：•坐标原点为梁左上角•每根钢束一个图层•支持导线点/真实曲线模式平弯CAD导入：•坐标原点→自动对齐钢束X/Y•每根钢束一个图层•支持导线点/真实曲线模式4.2.5 钢束属性修改与汇总②导线点参数①名称材料张拉类型③横向布置（钢束实例）④连接器张拉批次：施工阶段钢束张拉灌浆以批次为单位的⑤汇总修改实例汇总与钢束属性：修改联动。