桥博计算原理
桥梁博士横向分布系数计算操作详解
桥梁博士横向分布系数计算操作详解桥梁博士横向分布系数计算教程(超详细、超正点)Step1双击桥梁博士快捷方式打开程序。
Step2点击新建桥梁博士横向分布文件(红圈内标识)Step31、当前文件描述输入相应的信息(随便输入);2、当前任务表示输入相应的信息(也随便输入);3、当前任务类型可选杠杆法、刚性横梁法、刚接板梁法(根据实际桥梁类型选用不能瞎来)这里以刚接板为例;4、点击添加任务。
Step41、点击结构描述(S)按钮弹出对话框;2、填入相应的数据,下面主要介绍一下参数对应梁体的部位:主梁宽度b(m)指单梁宽度(包含后浇带);左板长度、左板惯矩、右板长度、右板惯矩分别对应主梁悬臂位置的长度和惯性矩(此处左右板长度及惯性矩为主梁预制的实际悬臂长度不含后浇带);若上部结构为空心板梁等适合于铰接板法的,可勾选与下一根主梁铰接;接着输入主梁跨度(m)为计算跨径l;G/E为剪切模量与弹性模量比混凝土一般取为0.425或0.43(剪切模量G和弹性模量E、泊松比μ之间有关系:G=E/(2(1+μ)));Step5点击活载信息(L)填入相应的信息(此处单纯为了求横向分布系数故数值和汽车型号可随意选择,一般汽车荷载选为汽超-20级,人群集度:可根据规范填写,挂车荷载由于可不用管),勾选自动计入汽车车道折减系数,点击桥面布置(L)进入下面重要的一步。
Step61、桥面描述中L1、L2、L3、L4、R1、R2、R3、R4分别对应示意图中相应位置,若相应位置未设置则在其对话框中输入0(例某桥没有设置人行道则在人行道位置填入0)。
2、桥面中线距首梁距离为上部结构横断面左边梁边缘至桥面中心线的距离。
3、左汽车车道、右汽车车道:若桥梁设置中央分隔带则为左右车道的车道数;若桥梁不设置中央分隔带则只需在左汽车车道输入桥梁设计车道数即可,点击确认完成操作。
Step7大功即将告成是不是有点小鸡冻,表着急,记得点击更改任务,然后点击确定。
桥梁博士V4工程案例教程03_桥梁博士V4桥台计算解决方案文档
桥梁博士V4工程案例教程03_桥梁博士V4桥台计算解决方案文档一、项目背景随着城市发展和交通需求的增加,桥梁建设变得越来越重要。
而且,桥梁的功能不仅仅是连接两岸,还需要考虑到桥梁的承载能力、可靠性和安全性等因素。
为了满足工程师的需求,针对桥台计算问题,我们开发了桥梁博士V4二、桥台计算问题桥台的设计和计算是桥梁工程设计中的一个重要环节。
桥台的稳定性、抗震性和耐久性等因素决定了桥梁的安全与可靠性。
然而,传统的桥台计算方法通常需要工程师手动计算,工作量大、耗时长且容易出错。
三、解决方案为了解决传统桥台计算方法存在的问题,我们开发了桥梁博士V4桥台计算模块,提供了一种自动计算桥台设计的解决方案。
主要包括以下几个方面:1.界面友好:桥梁博士V4桥台计算模块采用直观的界面设计,工程师可以轻松上手,快速完成桥台计算操作。
2.桥台类型支持:桥梁博士V4桥台计算模块支持多种常见桥台类型,如矩形框式、T型、梯形、圆形等,可以满足不同桥梁工程的需求。
3.自动计算:桥梁博士V4桥台计算模块具备自动计算功能,可以根据输入的桥梁参数和设计要求,自动计算桥台的各项设计参数,大大节省了计算时间。
4.综合考虑:桥梁博士V4桥台计算模块考虑到了桥台的稳定性、抗震性和耐久性等因素,能够综合考虑各种力学参数,为工程师提供合理的设计方案。
5.结果输出:桥梁博士V4桥台计算模块支持结果输出功能,可以将计算结果以表格或图形的形式输出,便于工程师进行结果分析和方案比较。
四、使用方法使用桥梁博士V4桥台计算模块非常简单。
首先,打开桥台计算模块,选择桥台的类型。
然后,输入桥梁的参数和设计要求,包括桥墩的尺寸、桥台的高度、荷载参数等。
最后,点击“开始计算”按钮,桥梁博士V4将自动完成计算,并给出桥台的各项设计参数。
工程师可以根据需要进行修改和调整,然后保存计算结果或者将结果导出。
五、总结桥梁博士V4桥台计算解决方案是一种快速、准确和可靠的桥台计算工具。
桥梁博士PPT课件
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其他前处理信息的细节问题
• 截面处理(横隔梁处理的原理(预盲区)、有效分布宽度原理) • 边界处理(保证结构的几何不变性,结构弹性)
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三、分析过程--单元分析与整体分析
• 桥梁计算软件,就是根据用户给出的结构几何信息、边界约束信息、荷载信息,自动完成单元分 析和整体分析。其主要过程如下:
• 单元两端节点设置在构件转折点、交汇点、截 面特性变化点、支承点以及设计者要求输出内力点 等。一般而言,单元的编号遵循从左到右,从上到 下的原则。即先从桥面部分开始给单元编号,然后 才是其它单元。
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二、单元划分的原则
在进行单元划分的时候,必须遵循以下几点:
• 在构件转折点、交汇点、截面特性变化点、支承点以及设计者要求输 出内力点等位置划分节点(单元两端点)。
即:
ε初始 fpd/Ep+εcu(1-β/ξb)
b、最小配筋率(原理是开裂弯矩与抗力的关系)
(Mcr=(σpc+γFtk)*W0,
规范对钢混换算成直接用面积比较,对预应力构件按基本原理 给出开裂弯矩。
C、相对受压区高度的限制(最大配筋率),即ξ≤ξb,此参数在主程序中不 能输出,但可以通过自定义报表输出。按规范此参数不合格就视为截面 不合格,有两个办法调整-梁高和在受压区中加普通钢筋,但在新规范 下,建议大家直接调整梁高。对于受压区高度不合格的截面,目前桥梁 博士也给出了抗力数据,计算原理是受压区高度等于界限受压区高度, 但此时截面受力是不平衡的。
• 首先,程序依据表示单元的杆端内力与杆端位移的力学关系方程式,为离散的各个单元建立自己 的单元刚度矩阵(以矩阵的形式表达杆端内力与杆端位移之间的转换关系);
桥博-第二讲
施工分析
• • 划分施工阶段,确定施工周期; 各施工阶段的具体操作:包括安装的单元号、张拉 的钢束号、添加的外力荷载、本阶段的内部、外部 约束条件、挂篮的操作步骤、拉索单元的索力调整 等等。 桥梁结构不同的施工方法将导致结构的最终成桥内 力不同。施工阶段的划分,对于结构设计有很大的 影响
•
项目的建立
有效长度
• 对于受压构件,在此输入单元的有效长度lo,用于计 算偏心受压构件的偏心距增大系数或轴心受压构件 的稳定系数。参见《公桥规》(2004)第5.3项。
自重系数
• 在计算单元自重时程序根据单元体积和材料的容 重再乘以该自重调整系数,得出计算用的单元自 重。 系统默认的材料容重为:混凝土25KN/m3,钢材 78.5KN/m3。 用户可以根据混凝土结构的配筋率适当调整此系 数。如果单元由 1立方米30#混凝土组成,其自重 系数为2,则单元总重=25 x 1 x 2=50 KN。
选择本次计算所需要计算的部分。 一般在估算预应力配筋时不计结构的收缩徐 变; 结构的非线性仅在特大跨径桥梁分析时使用, 通常结构不需计算。
• •
附加信息
• • • 指定计算部分内容。包括以下几点: 结构验算单元:在选择“全桥结构安全验算”时,填入 需要验算的单元号,不填则默认为全部单元。 组合计算类型:对应于规范的荷载组合类型。不填则默 认为全部组合1-9,包括用户自定义组合。 计算活载单元、计算活载节点:选择需要进行活载分析 的单元、节点。不填则默认为全部单元。
• 极限组合计温度:在按《公桥规》2004版进行计算的时 候被激活,用户指定是否考虑温度效应,包括结构升降 温和梯度温度。 • 极限组合计沉降:在按《公桥规》2004版进行计算的时 候被激活,用户指定是否考虑不均匀沉降的影响。 • 结构重要性系数:在《公桥规》2004版中,根据结构的 重要性确定的内力扩大系数。
桥梁博士操作过程(新)
华东交通大学土木建筑学院设计(论文)纸第页3.1桥梁博士介绍(1)先打开桥梁博士进行项目创建,然后进入总体信息输入:(2)输入单元信息:在进行结构计算之前,首先要根据桥梁结构方案和施工方案,划分单元并对单元和节点编号。
从CAD中以DXF格式导入截面,不同的截面放在不同的图层上,并且同一截面的内部结构和外部结构的颜色不同。
跨中截面支点截面华东交通大学土木建筑学院设计(论文)纸第页(3)左右截面都设定为:中交新混凝土C50(4)对称输入:先输入模版单元号,比如该桥是4-16,则生成的单元号为:17-29。
左节点号输入17-29,有节点号输入18-30,X=0。
然后确定:重复上述过程对称另一半桥梁模型。
3.2 单元划分原则及模型建立华东交通大学土木建筑学院设计(论文)纸第页3.2.1 单元划分原则(1)对于所关心截面设定单元分界线,即编制节点号;(2)构件的起点和终点以及变截面的起点和终点编制节点号;(3)不同构件的交点或同一构件的折点处编制节点号;(4)施工分界线设定单元分界线,即编制节点号;(5)当施工分界线的两侧位移不同时,应设置两个不同的节点,利用主从约束关系考虑该节点处的连接方式;(6)边界或支承处应设置节点;(7)不同号单元的同号节点的坐标可以不同,节点不重合系统形成刚臂;(8)对桥面单元的划分不宜太长或太短,应根据施工荷载的设定并考虑活载的计算精度统筹兼顾。
因为活载的计算是根据桥面单元的划分,记录桥面节点处位移影响线,进而得到各单元的内力影响线经动态规划加载计算其最值效应。
对于索单元一根索应只设置一个单元。
3.2.2 模型建立将桥梁划分为57个单元,半桥模型简图如下:3.3 初步施工阶段模拟(1)第一施工阶段:施工0号块:安装杆件号华东交通大学土木建筑学院设计(论文)纸第页边界条件:0号块中节点17设固定支座,本阶段施工荷载描述:将升降温设为10,施工周期设为10。
(2)第二施工阶段:进行悬臂浇筑。
关于桥博纵向计算和横向计算的总结
关于DB纵向计算和横向计算中汽车荷载加载的总结在DB的纵向计算和横向计算中,都是将空间问题简化为平面问题进行处理的,这样必然涉及到活载加载在程序中的实现问题,下面对汽车荷载的加载方式总结如下:一、纵向计算纵向计算针对全桥结构验算,在纵向计算中,是灰色的,不需要填写,是因为车道数已经反映在了中。
关于如何取值,分下面两种结构形式的桥梁进行讨论:预制梁(板梁、T梁、小箱梁)。
此时的即“横向分布系数1.m”。
m=车辆在横向影响线最不利布置值×横向折减×纵向折减,取m最大的那片梁进行计算。
可见,多片梁中一片梁的横向分布系数即每一片梁承担了多少车道。
2.整体箱梁。
此时的已经失去了横向分布的意义,这里所说的横向分布调整系数=偏载系数(一般取1.15)×车道数×横向折减×纵向折减。
可见,整体箱梁的横向分布调整系数即整片梁承担所有车道后,考虑剪力滞(截面应力在横向分布不均匀)后的一个系数,其中偏载系数反映了剪力滞作用。
在程序计算时,乘以车道荷载在DB中的平面单梁模型中进行纵向影响线的最不利加载,即得汽车效应。
二、横向计算横向计算针对横梁、盖梁等的计算,下面就横梁和盖梁计算分别讨论:1.横梁计算(整体箱梁)横梁按照一次落架的施工方法采用平面杆系理论进行计算。
荷载按恒载和活载分别输入。
(1)恒载恒载分两部分:a.横梁的自重由桥博自动计入,二恒按均布力施加;b.此外还有两边梁体靠腹板传给横梁的恒载剪力。
将桥梁纵向计算得到的一、二期恒载),扣除横梁模型中自重与施加的二期恒载,然后总和(即纵向计算中的V自重+二恒分成三个集中力加在三道腹板中间。
(2)活载将纵向一列车的支反力作为汽车横向分布调整系数,即通过纵向计算得到的活载效应(该值为纵向计算时,使用阶段支撑反力汇总输出结果里面,汽车MaxQ 对应下的最大值),除以纵向计算时汽车的横向分布调整系数求得的一列车的活载效应,填到中,然后在桥梁博士中进行横向加载。
桥梁博士对桥墩盖梁进行计算的过程和方法[详细]
如果需要考虑墩柱和盖梁的框架作用,还 需要把墩柱建立进来;柱底的边界条件视 情况而定,如果是整体承台或系梁连接, 可视为柱底固结;如果是无系梁的桩柱, 可以将桩使用弹性支撑或等代模型的方式 来模拟。
二、输入总体信息 计算类型为:全桥结构安全验算 计算内容:勾选计算活载 桥梁环境:相对湿度为0.8 规范选择中交04规范。 三、输入单元信息 输入单元信息,建立墩柱、盖梁及垫石单
元模型,对于T梁或小箱梁,因为支座间距 比较大不能将车轮直接作用在盖梁上,我 们还需要在盖梁上设置虚拟桥面单元来模 拟车道面,与盖梁采用主从约束来连接, 虚拟桥面连续梁的刚度至少大于盖梁的100 倍。建立模型如下:
建立模型如下:
虚拟桥面单元
盖梁单 元
墩柱单 元
虚拟桥面为连续梁时,刚度可在特征系数里修改。
四、输入施工信息 第一施工阶段:安装所有杆件
盖梁计算模型
添加边界条件
添加虚拟桥面与盖梁的主从约束:
虚拟桥面与盖梁的主从约束需要使用两种情况 分别模拟:虚拟桥面简支梁和虚拟桥面连续梁; 这两种方法分别是模拟墩台手册中的杠杆法和 偏心受压法;其目的是杠杆法控制正弯矩截面; 偏心受压法控制负弯矩截面。
勾选横向加载,输入汽车和人群的横向加
载有效区域在活载输入对话框中人群集度 和人行道宽度填入1,因为在人群荷载反力 及源自向加载区域已考虑了人群集度和宽度。
六、执行项目计算 模型建立完成,执行项目计算
七、查看计算结果 查看所需的计算结果
桥梁博士对桥墩盖梁进 行计算的过程和方法
主要介绍利用桥梁博士对桥墩盖梁进行计算 的过程和方法,重点在于虚拟桥面入盖梁活载的 加载处理。 进行盖梁计算主要由以下几个步骤:
桥梁博士V4工程案例教程05_桥博V4-横向分布系数解决方案
第二章 刚性横梁法
二、桥梁博士V4横向分布系数—刚横梁法
1.适用范围
荷载横向分布适用于桥梁上具有可靠的横 向联结,且桥的宽跨比B/L小于或接近0.5 的情况时(窄桥),一般采用此计算方法; 基本前提是:a、汽车荷载作用下,中间横 隔梁可近似地看作一根刚度为无穷大的刚 性梁,横隔梁仅发生刚体位移;b、忽略主 梁的抗扭刚度,即不计入主梁扭矩抵抗活 载的影响。(如图)
考虑负反力;
要点:针对多车道以上勾选;
15公路通规4.3.1-7;
断面形式
杠杆原理法:把横向结构(桥面板和横隔梁)视作在主梁上断开而简支在其上的简支梁 刚性横梁法:把横隔板视作刚性极大的梁。 刚(铰)接板梁法:把相邻板(梁)之间视为铰接,指传递剪力为铰接板梁法;相邻主
梁之间视为刚性连接,即传递剪力和弯矩视为刚接板梁法。 比拟正交异性板法:将主梁和横隔梁的刚度换算成正交两个方向刚度不同的比拟弹性平
二、桥梁博士V4横向分布系数—刚横梁法
2.荷载横向分布影响线公式
考虑主梁抗扭刚度的修正偏心压力法公式:
二、桥梁博士V4横向分布系数—刚横梁法
2.荷载横向分布影响线公式
不计主梁抗扭刚度的偏心压力法:
第三章 刚(铰)接板梁法
三、桥梁博士V4横向分布系数—刚(铰)接板梁法
1.铰接板梁法适用范围
铰接板法、梁法是分别用来求算两种简支桥梁荷载横向分布系数的方法,当结构 是用现浇混凝土纵向企口缝连接的装配式板梁时,便应用铰接板法;当结构为无 中横梁而仅在翼缘板间用焊接钢板或伸出交叉钢筋连结的装配式T梁桥时,便用铰 接梁法。(如下图)
要点:
1) 轮重:特殊车辆横向各轮轮重,非 特殊荷载,如机场、
轴重;
桥博计算注意事项解读
桥博计算注意事项解读什么是桥博计算?桥博计算又称桥式测量,是通过将测量工具(如光学传感器、压力传感器等)分别放置在被测物体的两端,比较反馈信号差值来实现精度测量的一种方法。
桥博计算在各种工业控制及精密测量领域中得到广泛应用。
在实际应用过程中,需要注意一些事项以保证测量结果的准确性。
注意事项1. 桥式传感器选择在选择测量工具时,首先需要确定被测物质的属性及范围,以便选取合适的桥式传感器。
常见桥式传感器有电势传感器、应变计、压力传感器、光学传感器等多种类型。
不同类型的桥式传感器适用于不同的被测物质及测量要求,因此需要根据实际情况进行选择。
2. 桥博电路搭建在搭建电路时,需要保证电路接线正确、稳定。
桥博电路的核心是通过将几个电阻串联后建立一个输入电压,测量输出端的电压差异,从而得到被测物质的精度数据。
因此,电路的接线状态对于测量结果的准确性至关重要。
应将电阻器的温度系数和负载电阻等参数考虑在内,确保电路的稳定性。
3. 测试环境准备桥博计算的测量精度很大程度上取决于测试环境。
在进行精度测量时,应尽量消除外界干扰因素。
工作环境温度、湿度、气压等因素都会影响测量结果,因此需要进行充分的环境控制。
此外,对于一些敏感的测量工具,还需要进行防护措施,防止受到外界的电磁波、振动干扰。
4. 数据处理及分析桥博计算得到的数据需要进行进一步的处理和分析。
通常情况下,需要进行数据滤波、去除异常值等操作,从而提高测量结果的精度和稳定性。
在数据分析方面,需要选择适当的算法和模型,对测量结果进行精确的分析和预测。
数据处理和分析的质量直接影响最终的测量结果,因此需要严格按照规范进行操作。
总结桥博计算是一种高精度的测量方法,在工业控制及精密测量领域中得到广泛应用。
为了保证测量结果的准确性,需要事先了解桥博计算的相关知识,并且在实际应用过程中注意选择桥式传感器、搭建电路、准备测试环境、进行数据处理和分析等方面。
只有做到了这些,才能得到可靠、准确的测量结果。
10_水平力分配功能在桥博V4中的应用
桥梁博士V4水平力分配计算原理及案例应用目录01计算的理论基础02程序模拟方式03程序案例及参数说明04程序未考虑因素01计算的理论基础《桥博基础版》2008年《桥梁设计师》2009年《方案设计师》2010年《桥梁博士V 4.0》2009年水平力分配计算功能《柔性墩台梁式桥设计》王伯惠徐风云人民交通出版社1991年01计算的理论基础01计算的理论基础1)“柔性墩台”的范畴(《通用规范》4.3.5条第3款)在外力作用下能产生一定的水平位移,并能够借上部结构传递水平力的,都可以被认为柔性墩台。
2)δ墩台柔度=δ身+δ支座1/k墩台刚度=1/k身+1/k支座3)几种组合情况:a.刚身+柔座b.柔身+刚座c.柔身+柔座d.刚身+刚座刚身:重力式墩台刚座:固定支座柔身:排架墩01计算的理论基础4)墩台柔度/刚度的计算基础模拟:刚性桩法→弹性桩法(k法、m法、c法) 5)支座柔度/刚度(抗推刚度)的计算k支座=n×A×G e/Σt in:一排支座的个数A:一个支座的橡胶层平面面积G e:支座橡胶的剪切弹性模量,一般取1M P a。
抗震计算时取1.2M P a。
Σt i:橡胶层总厚度01计算的理论基础6)滑动支座(活动支座)滑动支座也叫摩擦支座,在水平力作用下一般是不发生剪切变形的,但当水平力超过摩阻力时就将产生滑移。
一般计算时刻做如下假设:a)当所受水平力<摩阻力时:支座完全刚性,δ=0;b)当所受水平力>摩阻力时:支座绝对柔性,δ=∞,k=0;摩阻力的计算:F=μ×Wμ一般采用支座厂家的产品手册上的参数值,或可用通用规范4.3.13条表中取值。
02程序模拟方式02程序模拟方式1)单个墩台加支座的模拟02程序模拟方式2)一联的模拟02程序模拟方式3)分联墩的模拟02程序模拟方式4)多联的模拟02程序模拟方式5)滑动支座的模拟02程序模拟方式6)程序加载顺序03程序案例及参数说明03程序案例及参数说明03程序案例及参数说明03程序案例及参数说明墩台模型03程序案例及参数说明计算结果04程序未考虑因素04程序未考虑因素1)沿河心/堤岸两个方向不对称的抗推刚度2)外力仅考虑了上部结构水平传导的力,未考虑墩身上的不同外力作用,包括:风荷载、流水压力、墩帽和墩身地震力、岸墩承受的土压力和活载土压力、日照温差引起的墩身弯曲。
桥博1
我们在使用桥梁博士软件验算钢筋混凝土构件时,有一个承载能力验算,即强度验算。
对受弯构件来讲,最大内力所连成的图形就是弯矩包络图。
对受压构件,最大内力所连成的图形就是就是轴力包络图。
同样也有剪力包络图,在我们的设计中由于受弯与受压构件较多,故一般只用到弯矩包络图与轴力包络图。
对于桥梁博士中所生成的最大抗力就是对应构件某一个截面,在配筋一定、受力一定(截面受正效应)的条件下,该截面的极限承载力,与最大内力包络图相对应。
最小抗力是指配筋一定、受力一定(截面可能受负效应)的条件下,该截面的极限承载力,与最小内力包络图对应。
一般情况下,这种对应简言之就是对包络图代数上的判断。
我们在使用桥梁博士软件验算钢筋混凝土构件时,有一个承载能力验算,即强度验算。
对受弯构件来讲,最大内力所连成的图形就是弯矩包络图。
对受压构件,最大内力所连成的图形就是就是轴力包络图。
同样也有剪力包络图,在我们的设计中由于受弯与受压构件较多,故一般只用到弯矩包络图与轴力包络图。
对于桥梁博士中所生成的最大抗力就是对应构件某一个截面,在配筋一定、受力一定(截面受正效应)的条件下,该截面的极限承载力,与最大内力包络图相对应。
最小抗力是指配筋一定、受力一定(截面可能受负效应)的条件下,该截面的极限承载力,与最小内力包络图对应。
一般情况下,这种对应简言之就是对包络图代数上的判断。
另外在桥博中对一个截面受力性质的判断,有受压(上拉偏压、下拉偏压)、受拉(上拉偏拉、下拉偏拉)及受弯、轴压等,有网友是这样认为的,即当Md与Nd的比值大于20时,就判断为受弯构件,其抗力就是弯矩,所对应的内力也是弯矩,小于20就判断为受压构件,其抗力就是轴力,所对应的内力也是轴力喽。
在这个判断是正确的前提下,我查看了一下偏压构件的M-N 曲线,偏压构件的破坏有受压破坏与受弯破坏,并且Md与Nd是一一对应的,两者对构件的效应是叠加与制约的,在两者的共同作用下,或者说,构件在不同的Md与Nd的组合作用下达到其极限承载力。
桥梁博士对桥墩盖梁进行计算的过程和方法
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勾选横向加载,输入汽车和人群的横向加 载有效区域在活载输入对话框中人群集度 和人行道宽度填入1,因为在人群荷载反力 及横向加载区域已考虑了人群集度和宽度。
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六、执行项目计算 模型建立完成,执行项目计算
七、查看计算结果 查看所需的计算结果
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二、输入总体信息 计算类型为:全桥结构安全验算 计算内容:勾选计算活载 桥梁环境:相对湿度为0.8 规范选择中交04规范。 三、输入单元信息 输入单元信息,建立墩柱、盖梁及垫石单
元模型,对于T梁或小箱梁,因为支座间距 比较大不能将车轮直接作用在盖梁上,我 们还需要在盖梁上设置虚拟桥面单元来模 拟车道面,与盖梁采用主从约束来连接, 虚拟桥面连续梁的刚度至少大于盖梁的100 倍。建立模型如下:
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一、结构离散
首先对盖梁进行结构离散,即划分单元建 立盖梁模型,原则是在支座处、柱顶、特 征断面(跨中、1/4)处均需设置节点。
如果需要考虑墩柱和盖梁的框架作用,还 需要把墩柱建立进来;柱底的边界条件视 情况而定,如果是整体承台或系梁连接, 可视为柱底固结;如果是无系梁的桩柱, 可以将桩使用弹性支撑或等代模型的方式 来模拟。
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建立模型如下:
虚拟桥面单元
盖梁单 元
墩柱单 元
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虚拟桥面为连续梁时,刚度可在特征系数里修改。
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四、输入施工信息 第一施工阶段:安装所有杆件
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盖梁计算模型
添加边界条件
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添加虚拟桥面与盖梁的主从约束: 虚拟桥面与盖梁的主从约束需要使用两种情况 分别模拟:虚拟桥面简支梁和虚拟桥面连续梁; 这两种方法分别是模拟墩台手册中的杠杆法和 偏心受压法;其目的是杠杆法控制正弯矩截面; 偏心受压法控制负弯矩截面。
桥梁设计软件之桥梁博士设计计算过程
装载后内容
• “x坐标转换量”:是指从数据文件中导入之后,原数 据中单元的坐标位置的偏移量。
• “单元总长度”:用来修正结构长度,一般用于空间 杆系结构中,比如一座弯桥,其内外侧腹板长度不同, 但我们设计时,弯起钢筋、箍筋等的定位都是根据路 线中心线的长度确定的。因此,可以在此对单元总长 度进行修正,程序将根据其总长度对各单元长度进行 缩放。
出现相应的窗口。 • 文件后缀名为sdt。
计算内容
• 横向分布系数计算内容有2个按钮,其中单击“结构描 述”按钮时弹出的对话框内容与选用的计算类型相关。
(1) 杠杠法 • 当“当前任务类型”为“杠杠法”时,单击“结构描
述”按钮,将会出现相关的对话框。
• 各个主梁间的间距,在输入此项时,系统支持(*)表达式; 例如:输入4*2,则表示共有5片主梁,各主梁间距都为2 米。如图 8‑ 12所示:
力效应、轴力效应。
(4)控制信息
• 单击“控制信息”按钮,系统将显示相关的对话 框。输入截面计算的控制信息。
• 选择验算时的截面类型、极限状态、组合类别、 规范。
• 计算长度:用于计算纵向弯曲增大系数。
设计类型
截面设计时总共有四种任务类型选项,在“当前任务 类型”下拉框中选择。各任务类型描述如下:
• 手动输入原始数据的工作量比较大,用户也可以使用 上部菜单按键的“装载数据”从桥梁博士数据文件中 载入基本数据。
• 结果报告输出窗口:右侧窗口是结果报告输出窗口。 在输入了原始数据后,用户通过点击“更新显示”, 即可按用户设置的格式输出报表。
桥博的使用方法讲解
1、打开桥梁博士2、文件→新建项目组→输入项目名称及项目类型3、总体信息输入①计算类别:估算结构配筋面积②计算内容:计算活载,本设计不计算收缩及徐变③规范:中交04规范④配筋估算信息:⑤计算细节控制信息:桥面为竖直截面3、输入单元信息①、输入单元性质:②截面描述:可以通过左截面(L)、快速编辑器(K)、CAD导入本设计使用快速编辑器→直线(K)进行输入4、、单击快速编辑器→直线(K)划分边跨的单元:1*0.25 1*0.125 1*0.125 4*1 1*0.795 4*1 1*1.375 8*2 1*1.375 1*0.875 1*0.8 7*1 1*0.16 1*0.04 1*0.04 1*0.16 1*0.12 1*0.18确定——快速编辑器——对称【M】再次对称确定编辑附加截面——快速编辑器——截面【S】输入单元号——设定编辑内容——编辑模板截面【S】输入材料类型——附加截面【Z】:几何描述——坐标输入然后添加——确定。
当输入附加截面的时候,根据坐标原点算出每个附加截面各个点的坐标。
左截面(附加截面Ⅰ)2400 02900 02900 1802400 1802400 0左截面(附加截面Ⅱ)-500 00 00 180-500 180-500 0箱梁中心截面(附加截面Ⅲ)990 -15001411 -15001473 -14501820 -701684 0715 0584 -70928 -1450990 -1500 相对位置-1805、施工信息输入第一阶段:安装杆件号:1-36 39-76 79-114修改边界条件:每一片梁放两个支座,一个固定,一个活动——节点号3 34 42 74 82 113(预制)跨中横隔梁作为集中力:18 58 98 集中荷载为双侧-7.28KN(预制)支点横隔梁作为均布力:1-3 112-114 均布荷载为-36.09KN/m第二阶段:纵向连接,安装杆件号:37-38堵头板作为集中力:节点号——34 42 74 82 集中荷载:-33.93KN(现浇)填芯混凝土作为均布力:35-40边界条件,现浇完成后就将此处的临时支座换成永久支座第三阶段:纵向连接,安装杆件号:77-78 (现浇)支点横隔梁作为均布力:77-78 (现浇)接头填芯混凝土作为均布力:75-80边界条件(现浇)湿接中横梁为集中力:18 58 98 -10.4KN将两侧附加截面作为均布力加载到全桥:-4.68KN第五阶段:浇筑调平层,-28.1KN/m第六阶段浇筑护栏,-3.43KN/m第七阶段:桥面铺装,-33.8KN/m第八阶段:成桥十年5、使用信息输入:非线性温度1【T】、非线性温度2【B】、不均匀沉降【F】、活荷载描述【G】非线性温度1为最高温度,温度2为最低温度,最低温度为最高温度的一半。
桥梁博士常见问题解答
横梁计算(1) 计算方法概述横梁按照一次落架的施工方法采用平面杆系理论进行计算,考虑长度为6倍顶板厚度的顶底板参与横梁受力,根据荷载组合要求的内容进行内力、应力、极限承载力计算,按钢筋混凝土构件(钢筋混凝土横梁)/预应力构件(预应力混凝土横梁)验算结构在施工阶段、使用阶段应力、极限承载力是否符合规范要求。
(2) 荷载施加方法横梁重量按实际施加,同时将纵向计算时永久作用和除汽车、人群以外的可变作用引起的支反力标准值作为永久荷载平均施加在横梁的各腹板位置,汽车、人群荷载在其实际作用范围按最不利加载。
当然,用户可以采用其他的荷载施加方法,不必拘泥于上述内容。
(3) 将纵向一列车的支反力作为汽车横向分布调整系数时(注意城市荷载纵向计算的车道数大于4时,计算剪力时荷载乘1.25,故用多列车支反力除横向分布系数较真实),横向加载有效区域需手动扣除车轮距路缘石的距离。
(4) 每m宽人群纵向支反力作为人群横向系数,人行道宽度为纵向宽度,填1,人群集度填1,加载有效区域按实际填。
(5) 满人横向系数与人群相同,满人总宽填1预应力构件中单元应力验算应以主应力控制还是正应力控制?主应力主要用来控制构件腹板内部斜裂缝的,铁路规范明确定义截面重心轴处及翼缘板与腹板交接处需要进行主拉应力验算,桥博的计算结果中虽然也给出了主应力值,但是对于单元顶、底缘的主应力可以不受控制,因为一般主应力在单元内部发生。
正应力主要是用来控制单元顶、底缘的。
使用刚接板梁计算横向分布系数左板和右板惯矩怎么计算出来的啊?对于小箱梁和T梁,就是将上部结构沿纵桥向取1m,在这1m的范围内上部结构拼接处的悬臂接触面积。
以T梁为例,就是图中阴影部分的面积计算惯性矩即可。
部分支座的反力为0?Q:桥博计算的收缩支反力中部分支座的反力为0,结构自重在各支座处产生的支反力均不为0,可为何支反力汇总列表中收缩反力为0的支座,支反力汇总也为0。
A:程序计算各项反力后,将各作用产生的支反力叠加,若某个支座支反力为负,即出现支座脱空时,程序就将这个支座拆除,在其上反向增加一个外荷载,荷载大小等于除收缩之外其余荷载及作用产生的支反力合力,重新计算其余支座的支反力,在各支座支反力汇总时,被拆除的支反力为0,其余支反力为各作用的合力汇总。
桥梁博士V4工程案例教程03_桥梁博士V4桥台计算解决方案课件
桥梁博士V4工程案例教程桥台计算解决方案目录一、常见桥台形式荷载计算:台后搭板荷载:台后搭板荷载转化为集中荷载作用在前墙顶部。
考虑搭板的1/2重量作用到盖梁上,并考虑搭板上10cm的沥青铺装作用,则搭板总荷载为:(8x0.35x11x26+8x11x0.1x24)x0.5=445.6kN;(作用位置为前墙后缘)台后填土重:台后填土重量约为U台空心的体积内土重(未考虑基础襟边上填土重):(2x10x9.2+10x5.838+5.686x9.2+2x5.686x5.838)x11.785/6x18=6967KN;土压力作用:本例假定台后土容重为18KN/m3,内摩擦角为30度。
由图可知,台后土层厚度为11.785m,按线性荷载计算:台后主动土压力:故台后土压力顶部数值为0KN/m,底部土压力数值为767.3KN/m。
对于汽车荷载需要需要换算成均布的土层厚度,由下表计算可得,由汽车荷载引起的荷载在桥梁宽度范围内的竖向线荷载值为25.67KN/m,在台身竖直方向上按均布荷载添加。
汽车荷载土压力:注:本示例不再考虑制动力、温度力等纵向作用力。
实际建模时,应根据桥梁结构形式及支座性质考虑纵向作用的制动力、温度力等作用,并在运营分析中添加。
(1)创建基础构件新建一个模型,对于基础构件需要建立钻孔信息来进行基础的各项计算,所以需要在总体信息→地质及总体信息→钻孔中填写钻孔资料,具体参数可参考附带资料中信息。
地质信息中各参数意义可参考桥博V4.0相关资料,本例不再阐述。
在结构建模界面中点击结构建模→基础选项,在模型中创建一个基础构件,并修改结构类型为U型基础。
单击选中创建完的基础构件,根据图纸信息对U型基础的各参数进行修改:属性框中U型扩大基础的各主要参数含义如下:前墙方向与顺桥向夹角:创建斜交基础时填写,可以理解为侧墙与前墙的角度,在平面上以Y坐标的正值方向为基础,逆时针方向角度为正,顺时针方向角度为负。
斜交时基础末端形式:当为斜交基础时选择,有两种选项“垂直于侧墙”和“平行于前墙”,其示意图如下:前墙下基础长度:与前墙相接的基础(也就是从上往下第一层)横桥向长度。
桥博计算原理
桥博系统计算原理第一节系统引用技术标准?公路工程技术标准?〔JTJ01-88〕;?公路桥涵设计通用标准?〔JTJ021-89〕;?公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计标准?〔JTJ023-85〕;?公路桥涵钢构造及木构造设计标准?〔JTJ025-86〕;?公路桥涵地基与根底设计标准?〔JTJ024-85〕;第二节截面计算原理〔一〕截面特征计算:一般原那么:●系统截面特征计算只给出截面换算截面特征数值;●忽略有效分布宽度之外截面局部对截面特征影响;●取截面组成材料中主截面材料作为整个截面基准材料,截面特征数值均对应该种材料而言;●计算过程中计入普通钢筋与预应力钢筋对截面特征影响。
计算过程:●根据截面施工状态定义,整理截面上在当前阶段参与工作有效局部截面、普通钢筋以及预应力钢筋信息;●排除截面有效分布宽度之外截面局部;●计算有效截面换算截面特征,以主截面材料为基准;●根据截面上通过预应力钢筋信息修正截面特征,如果钢束未灌浆那么计入管道对截面特征削弱,如果钢束已经灌浆,那么计入其换算面积对截面特征奉献。
〔二〕荷载组合计算:1. 系统对桥梁设计荷载效应进展荷载组合计算是根据系统定义荷载类型来进展。
荷载组合分为承载能力极限状态荷载组合I-III以及正常使用极限状态荷载组合I-VI(包括施工阶段荷载组合V)及用户自定义荷载组合方法I-III。
使用阶段中构造重力效应是指施工阶段累计效应。
2. 承载能力极限状态荷载组合I-III是根据公路桥规JTJ023-89第条来进展(考虑荷载提高系数,是否计入预加应力效应由用户在总体信息输入中指定)。
3. 正常使用极限状态荷载组合是根据公路桥规JTJ021-89第条进展。
4. 荷载组合计算中如果某荷载效应量值全部为零那么参与组合荷载类型就没有该荷载类型。
5. 对于汽车荷载采用汽车+人群与满布人群比拟取其中最不利者6. 对于挂车荷载采用挂车与特载比拟取其中最不利者7. 对于温度荷载组合原那么如下:整体升温与整体降温作为其它可变荷载,如果对总效应有奉献那么取其大者。
桥梁博士计算报告(横梁计算)
桥梁博士计算报告(横梁计算)预览说明:预览图片所展示的格式为文档的源格式展示,下载源文件没有水印,内容可编辑和复制6.横梁计算6.1计算方法概述横梁按照一次落架的施工方法采用平面杆系理论进行计算,考虑长度为6倍顶板厚度的顶底板参与横梁...根据荷载组合要求的内容进行内力、应力、极限承载力计算,按全预应力构件验算结构在施工阶段、使用阶段...极限承载力及整体刚度是否符合规范要求。
6.2荷载施加方法横梁重量按实际施加,同时将纵向计算时永久作用和除汽车、人群以外的可变作用引起的支反力标准值...永久荷载平均施加在横梁的各腹板位置,汽车、人群荷载在其实际作用范围按最不利加载。
6.3数值符号及荷载组合数值符号的规定及荷载组合与纵向计算相同。
6.4应力验算规则应力验算规则与纵向计算相同。
6.5边横梁计算结果6....施工阶段应力验算按照新《公桥规》第6.1.3条规定,钢丝、钢绞线的张拉控制应力值σcon≤0.75fpk,故允许值为0.75fpk=0.75×1860=1395Mpa。
表5.6.1.1所列为钢绞线的张拉控制应力。
表6.5.1.1 钢绞线张拉控制应力表钢束号钢束束数编束根数张拉控制应力(Mpa)1416 1.23e+032216 1.25e+033217 1.26e+034217 1.27e+035216 1.26e+036416 1.25e+037416 1.23e+03由表6.5.1.1可见,所有预应力束的张拉控制应力均满足要求。
按照新《公桥规》第7.2.8条规定,在预应力和构件自重等施工荷载作用下截面边缘混凝土的法向应力...下列规定:压应力σcct≤0.70fck’,拉应力σctt≤0.70ftk’。
本桥施工时混凝土强度已达到标准强度的85%,故压应力允许值0.70fck’=0.70×0.85×32.4=19.28M...拉应力允许值0.70ftk’=0.70×0.85×2.65=1.58Mpa。
桥博盖梁计算4页
桥博盖梁计算4页关于横向分布调整系数:一、进行桥梁的纵向计算时:a) 汽车荷载○1对于整体箱梁、整体板梁等整体结构其分布调整系数就是其所承受的汽车总列数,考虑纵横向折减、偏载后的修正值。
例如,对于一个跨度为230米的桥面4车道的整体箱梁验算时,其横向分布系数应为4 x 0.67(四车道的横向折减系数)x1.15(经计算而得的偏载系数)x0.97(大跨径的纵向折减系数)=2.990。
汽车的横向分布系数已经包含了汽车车道数的影响。
○2多片梁取一片梁计算时按桥工书中的几种算法计算即可,也可用程序自带的横向分布计算工具来算。
计算时中梁边梁分别建模计算,中梁取横向分布系数最大的那片中梁来建模计算。
b) 人群荷载○1对于整体箱梁、整体板梁等整体结构人群集度,人行道宽度,公路荷载填所建模型的人行道总宽度,横向分布系数填1 即可。
因为在桥博中人群效应= 人群集度x人行道宽度x人群横向分布调整系数。
城市荷载填所建模型的单侧人行道宽度,若为双侧人行道且宽度相等,横向分布系数填2,因为城市荷载的人群集度要根据人行道宽度计算。
○2多片梁取一片梁计算时人群集度按实际的填写,横向分布调整系数按求得的横向分布系数填写,一般算横向分布时,人行道宽度已经考虑了,所以人行道宽度填1。
c) 满人荷载○1对于整体箱梁、整体板梁等整体结构满人宽度填所建模型扣除所有护栏的宽度,横向分布调整系数填1。
与人群荷载不同,城市荷载不对满人的人群集度折减。
○2多片梁取一片梁计算时满人宽度填1,横向分布调整系数填求得的。
注:1、由于最终效应:人群效应= 人群集度x人行道宽度x人群横向分布调整系数。
满人效应= 人群集度x满人总宽度x满人横向分布调整系数。
所以,关于两项的一些参数,也并非一定按上述要求填写,只要保证几项参数乘积不变,也可按其他方式填写。
2 、新规范对满人、特载、特列没作要求。
所以程序对满人工况没做任何设计验算的处理,用户若需要对满人荷载进行验算的话,可以自定义组合。
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桥博系统计算原理第一节系统引用的技术规范《公路工程技术规范》(JTJ01-88);《公路桥涵设计通用规范》(JTJ021-89);《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ023-85);《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86);《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024-85);第二节截面计算原理(一)截面特征计算:一般原则:●系统截面特征计算只给出截面的换算截面特征数值;●忽略有效分布宽度之外的截面部分对截面特征的影响;●取截面组成材料中主截面的材料作为整个截面的基准材料,截面特征的数值均对应该种材料而言;●计算过程中计入普通钢筋和预应力钢筋对截面特征的影响。
计算过程:●根据截面施工状态的定义,整理截面上在当前阶段参与工作的有效部分截面、普通钢筋以及预应力钢筋的信息;●排除截面有效分布宽度之外的截面部分;●计算有效截面的换算截面特征,以主截面的材料为基准;●根据截面上通过的预应力钢筋的信息修正截面特征,如果钢束未灌浆则计入管道对截面特征的削弱,如果钢束已经灌浆,则计入其换算面积对截面特征的贡献。
(二)荷载组合计算:1.系统对桥梁设计荷载的效应进行荷载组合计算是根据系统定义的荷载类型来进行的。
荷载组合分为承载能力极限状态荷载组合I-III以及正常使用极限状态荷载组合I-VI(包括施工阶段荷载组合V)及用户自定义的荷载组合方法I-III。
使用阶段中的结构重力效应是指施工阶段的累计效应。
2.承载能力极限状态的荷载组合I-III是根据公路桥规JTJ023-89第4.1.2条来进行的(考虑荷载的提高系数,是否计入预加应力的效应由用户在总体信息输入中指定)。
3.正常使用极限状态的荷载组合是根据公路桥规JTJ021-89第2.1.2条进行的。
4.荷载组合计算中如果某荷载效应量值全部为零则参与组合的荷载类型就没有该荷载类型。
5.对于汽车荷载采用汽车+人群与满布人群比较取其中最不利者6.对于挂车荷载采用挂车与特载比较取其中最不利者7.对于温度荷载的组合原则如下:整体升温和整体降温作为其它可变荷载,如果对总效应有贡献则取其大者。
在施工阶段作为施工活载参与组合。
非线性温度荷载也作为其它可变荷载,对总效应有贡献则计入其影响,六组非线性温度场中取最不利者计入组合效应。
即最终温度荷载最不利效应是由整体温变和非线性温度场迭加而得到的。
8.对于其它荷载1、2、3(施工阶段为施工活载1、2、3)的组合原则如下:其它荷载1如果对总效应有贡献则计入其影响其它荷载2与3如果对总效应有贡献则计入两者中的大者9.凡同种荷载类型中组号不同者,则取最不利者计入。
(三)截面配筋计算:1.配筋计算仅对钢筋混凝土截面和预应力混凝土截面有效。
2.对钢筋混凝土截面的配筋除受弯构件的配筋考虑正常使用阶段的抗裂性要求外,其它的配筋计算均按承载能力极限状态强度计算。
按强度配筋时对于轴压或偏压构件将根据用户提供的构件计算长度自动计入偏心距增大系数。
4.根据外荷载效应的特征截面受力形式可分为:轴心受压、轴心受拉、上缘受拉偏心受拉、下缘受拉偏心受拉、上缘受拉偏心受压、下缘受拉偏心受压、上缘受拉受弯以及下缘受拉受弯共8种构件受力类型分别给出截面上缘配筋面积和下缘配筋面积。
圆形截面的配筋是按照环形配筋计算的,总配筋面积=上缘配筋面积+下缘配筋面积;5.根据组合特征对截面进行最大轴力、最小轴力、最大弯据和最小弯矩四种内力组合情况分别给出配筋面积并取其中的大者作为系统建议的配筋面积。
6.预应力构件的配筋计算中,对于超静定结构存在预应力二次矩,所以估算的配筋面积尚需通过布筋后进行多次结构试算得到。
(四)截面验算计算:1.只对钢筋混凝土截面和预应力混凝土截面进行承载能力极限状态的强度验算。
强度验算的依据完全按照公路桥涵设计规范。
在轴压和偏压构件强度计算时根据用户提供的构件计算长度自动计入偏心距增大系数。
2.对钢筋混凝土截面的正常使用极限状态的验算只考虑正常使用阶段的抗裂性验算,在施工阶段的验算分别验算截面混凝土和普通钢筋的法向应力,计算中不计受拉区混凝土的作用。
3.其它截面的应力验算完全按照弹性截面计算应力并给出应力验算的结果。
4.在钢筋混凝土和预应力混凝土截面的强度验算仍根据外荷载效应的特征按轴心受压、轴心受拉、上缘受拉偏心受拉、下缘受拉偏心受拉、上缘受拉偏心受压、下缘受拉偏心受压、上缘受拉受弯以及下缘受拉受弯共8种构件受力类型分别给出截面强度验算结果。
5.根据组合特征对截面进行最大轴力、最小轴力、最大弯矩和最小弯矩四种内力组合情况分别给出验算结果。
6.圆形截面验算时输入的配筋信息是按照环形输入的,参见截面设计文档说明中的数据输入方法解释。
第三节预应力钢筋(束)应力损失计算原理▲摩阻损失σs1:根据张拉的有效区域取得摩阻损失量值,计算同规范的计算方法;▲锚具回缩等损失σs2:考虑反向摩阻的影响,特别是对超张拉的钢束其超张拉的数值系统自动计算其伸长量并以锚具回缩等变形的损失计算方法计算其松张的应力重分布;▲σs3:目前该项损失为零,在计算先张法预应力构件时,可在张拉控制应力中预先扣除此项损失;▲弹性压缩损失σs4:包括后张钢束对该钢束的弹性压缩损失以及结构的外载增量引起的弹性压缩损失,根据用户的要求考虑或不考虑同一阶段分批张拉预应力钢束的弹性压缩损失,考虑的方法是每张拉一根钢束进行一次结构响应计算,根据应变状态计算各其它钢束的弹性压缩损失,即考虑张拉钢束的二次矩影响;▲松驰损失σs5:根据张拉两天后松驰50%及40天后松驰100%插值计算其总松驰量并换算各阶段的松驰增量,计算其松驰损失增量;▲收缩徐变损失σs6:只有在结构计算其收缩徐变响应时才根据收缩徐变的位移计算其应变增量,根据收缩徐变应变增量来准确计算收缩徐变损失的增量,如果结构不计算收缩徐变响应,则该项损失为零;第四节混凝土结构的收缩徐变的计算原理系统对混凝土的收缩徐变的计算统一按照初应变理论采用增量理论计算的,徐变系数的计算采用交通部的桥涵规范提供的计算公式和图表精确计算:ϕ(t,τ)=βa(τ)+0.4βd(t-τ)+ϕf(τ)[βf(t)-βf(τ)]上式所用到的各种单元特征系数系统都自动从单元中计算得到,其它系数全部按照桥规给出的图表拟合而成,该计算公式得到的徐变系数终值一般比规范中给出的"不要求十分精确计算时"的徐变终值系数要大一些。
使用阶段的收缩徐变计算时间由用户根据实际情况确定,一般定为3年。
系统能够计算组合构件的收缩徐变效应,也能考虑普通钢筋的影响,并给出普通钢筋的应力增量。
注:系统的时间坐标是从零开始的,根据各施工阶段的施工周期建立整个施工阶段的时间坐标,单元的各时刻的龄期是根据用户在定义单元时输入的单元加载龄期考虑施工时间后得到的。
用户输入的单元加载龄期是指在该单元第一次受力之前单元混凝土已被养护的天数,与施工时间坐标无关。
系统中与徐变系数计算有关的输入参数为:a)环境的相对湿度:在总体信息中输入;b)单元的初载龄期:在单元信息中输入;c)单元截面与大气接触的周边长度:图形和坐标输入时系统自动计算,节线和特殊输入需要特别输入,节线输入时如果周边长度输入为0或1时,系统将自动取用外周边长度,详细参见截面输入说明;d)收缩徐变计算时间:施工阶段根据各施工阶段的施工周期建立时间坐标,使用阶段由用户指定,一般取三年如果系统的收缩徐变计算不正常,则应仔细检查上述参数的输入是否正确。
第五节非线性温度场计算原理系统对非线性温度场的计算基础仍然是初应变理论,温度场的选取采用开放式的输入方法,由用户确定温度场的信息,系统首先计算非线性温度场引起的结构截面初应变,进而得到初应力,即:温度自应力,再采用变形协调理论计算其温度次内力和次应力。
由于系统在荷载组合时将非线性温度场的结构效应与整体升温或整体降温叠加计算的,因而在确定截面温度分布时应考虑到已经输入的整体升温或降温的情况,建议非线性温度场的基准温度取用零度,整体的升温或降温另外输入,以便于修改结构的整体温度变化。
第六节直线桥梁设计计算原理(一)结构力学原理:直线桥梁结构计算采用常规的位移法进行,即先形成单元刚度矩阵,经坐标转换后形成总刚度矩阵,形成荷载右端项,求解结构位移列阵,据此得到节点位移、单元内力以及支承反力。
在此基础上考虑施工阶段,采用增量理论,逐步推进,逐步累计,获得最终结构效应。
对于结构总刚度矩阵的处理,系统中有几种特殊情况,其一是边界条件的处理,对于刚性支承,系统采用冲零置一法,如果有强迫位移,则在处理总刚之前将强迫位移引起的右端项形成,然后处理总刚,结构计算结束后再迭加其预处理结果;对于弹性边界,则将弹性系数迭加到相应的总刚位置上;如果结构中存在主从约束关系,则在形成总刚时将对应从约束刚度迭加到主约束位置上。
结构的弹性边界一般用来模拟基础的非刚性支承或子结构节点出口刚度,对于非线性支承边界,可通过多次弹性系数的模拟,最终得到较为准确的结果;如果是空间构件可分多次带弹性边界的平面计算来得到较准确的结果。
例如对于系杆拱的横梁计算,可先计算系梁在横梁接头处的弹性系数,再以弹性边界条件作用于横梁上,依此计算横梁的真实内力。
结构的主从约束关系主要用于处理结构的各种位移不连续情况,即结构中的各种铰节点,其中有单向铰、双向铰等,使用的方法是在铰节点处设置多于一个的节点号,节点号之间用主从关系描述,如果三个方向都有主从关系则等价于节点处固结,即所有位移在此都连续;结构的节点坐标,系统是根据各节点单元通过的情况确定的,对于节点不重合的情况下,系统自动形成刚臂,用户无需输入刚臂,仅在单元的节点坐标输入时应输入关心位置的坐标,详见刚臂计算原理。
挂篮的模拟采用子结构理论,将挂篮结构作为结构的一部分,共同受力,但坐标和联结位置不断变化,其计算原理参见挂篮计算原理部分。
直线桥设计计算中的钢束处理、收缩徐变计算原理、非线性计算原理(几何非线性、梁柱非线性和拉索垂度非线性)分别参照相应的计算原理说明,这里不再重复说明。
(二)施工阶段计算原理数据准备,首先安装与拆除单元、调整边界条件和内部约束条件、处理挂篮子结构形成新的结构计算模型。
对于计算模型中的节点坐标的形成以及各单元在本阶段的刚臂信息的形成参见结构刚臂计算原理;计算边界条件的变化对结构的效应,系统假定增加的支承没有初始力。
对于拆除的支承条件将根据上阶段末该支承的累计反力反向施加于结构上来计算结构的效应;计算主从约束关系的变化对结构的效应,假定增加的主从约束没有初始力。
对于拆除的主从约束条件仍根据上阶段该约束的累计内力反向施加于结构上,计算结构的效应;计算拆除杆件对结构的效应,对于拆除的杆件根据上阶段该杆件的累计单元内力,将其反号施加于结构上,计算结构的效应;计算外部荷载效应,根据用户提供的施工阶段的永久荷载信息和移动荷载信息,计算其对结构的效应;计算前一阶段临时荷载在本阶段去除后对结构的效应;计算挂篮的操作对结构的效应;调整单向支承边界;记录结构在本阶段此时的永久荷载响应;计算本阶段临时荷载的效应;如果是带索结构,则调整索力,同时调整单向支承,使结构计算至此时,拉索的累计张力为用户在本阶段设定的索力。