桥梁博士软件系统介绍

1.4.3荷载方向
系统约定所有荷载方向与结构总体坐标系一致为正，反之为负。 荷载的矢量输入只能输入总体坐标系下的分量。具体如下： 平面杆系 水平力：延整体坐标的x方向向右为正； 竖直力：延整体坐标的y方向向上为正； 弯矩：依右手螺旋法则，垂直于整体坐标系向外（向用户方向） 为正。 空间网格 Px：沿总体坐标系x正方向为正 Py：沿总体坐标系y正方向为正 Pz：沿总体坐标系z正方向为正 Mx：绕沿x轴，满足右手法则，大拇指指向x轴正方向时为正 My：绕沿y轴，满足右手法则，大拇指指向y轴正方向时为正 Mz：绕沿z轴，满足右手法则，大拇指指向z轴正方向时为正
7.输出 • 系统对计算结果的输出采用详尽的思想，通过分类整理，可以按照用户 的要求一次或多次输出，便于用户分析中间数据结果或整理最终数据文档。 • 输出的方式有图形、表格及可编辑的文本。 • 配有专门的图形结果后处理系统，便于用户打印出图纸规格化的计算结 果图形。 • 新增的报表输出，用户可自定义输出报告格式模板，各种计算数据、效 应图形按用户设定自动输出。 8.打印与帮助系统 • 系统输出的各种结果，都可以随时在各种Windows支撑的外围设备上 打印输出，并提供打印预览功能，使用户在正式打印之前能够预览打印效果。 • Dr.Bridge系统提供了几百个条文的帮助，共计十万余汉字，对桥梁博 士系统的各种功能都有相应的帮助系统。桥梁博士系统的帮助系统与 Windows帮助系统严格一致，使用十分方便。
1.4系统的基本约定
1.4.1单位约定
1.4.2坐标系的约定
平面杆系
1.总体坐标系：系统默认的坐标系，节点坐标、节点位移以及反力均按总体坐标系输出。 X：水平向右为正 Y：垂直X轴向上为正 2.单元局部坐标系：单元内力和应力均按单元局部坐标系输出。 X：沿构件的纵轴线方向, 以左节点到右节点方向为正 Y：垂直X轴向上为正 3.截面局部坐标系：系统默认的坐标系，用来确定截面控制点的位置关系。 X：水平向右为正 Y：垂直X轴向上为正 4.钢束局部坐标系：向结构总体坐标系的映射,钢束局部坐标系在结构总体坐标系中的角度， 如果钢束局部坐标系是结构总体坐标系经逆时针转动一个角度而形成，则该角度为正 值，反之为负值。 X：钢束局部坐标系原点在结构总体坐标系中的X坐标； Y：钢束局部坐标系原点在结构总体坐标系中的Y坐标；
1.1系统概况
1.2系统功能
1.2.1系统的基本功能 1.直线桥梁 • 能够计算钢筋混凝土、预应力混凝土、组合梁以及钢 结构的各种结构体系的恒载与活载的各种线性与非线性结 构响应。其中非线性的包括内容如下： • 对于带索结构可根据用户要求计算各索的一次施工张 拉力或考虑活载后估算拉索的面积和恒载的优化索力； • 活载的类型包括公路汽车、挂车、人群、特殊活载、 特殊车列、铁路中-活载、高速列车和城市轻轨荷载。 • 可以按照用户的要求对各种构件和预应力钢束进行承 载能力极限状态和正常使用极限状态及施工阶段的配筋计 算或应力和强度验算，并根据规范限值判断是否满足规范。
20m简支板梁桥的建模过程
Y Z X
三跨连续梁截面建模
• 该桥为三跨连续桥30+40+30.
• 截面为铅直腹板单箱单室，变截面
三跨连续梁截面数据
三跨连续梁特点
• 顶缘在一条直线上，梁底缘采用直线内插和抛物 线拟合。（直线编辑器） • 结构具有对称性。可采用对称快速编辑器。 • 100个单元，每个单元1米。先做50个单元。编号 1-50，再利用对称编辑器做剩下的50个单元。编 号51-100.
4.截面计算 • 截面特征计算：可以计算任意截面的几何特征，并能同时考虑普通钢 筋、预应力钢筋、以及不同材料对几何特征的影响； • 荷载组合计算：对本系统定义的各种荷载效应进行承载能力极限状态 荷载组合I-III和正常使用极限状态荷载组合I-VI共9种组合的计算。 • 截面配筋计算：可以用户提供的混凝土截面描述和荷载描述进行承载 能力极限状态荷载组合I-III和正常使用极限状态荷载组合I-III的荷载组 合计算，并进行6种组合状态的普通钢筋或预应力钢筋的配筋计算； • 应力验算：可根据用户提供的任意截面和截面荷载描述进行承载能力 极限状态荷载组合I-III和正常使用极限状态荷载组合I-VI共9种组合的 计算，并进行9种组合的应力验算及承载能力极限强度验算；其中强 度验算根据截面的受力状态按轴心受压、轴心受拉、上缘受拉偏心受 压、下缘受拉偏心受压、上缘受拉偏心受拉、下缘受拉偏心受拉、上 缘受拉受弯、下缘受拉受弯8种受力情况分别给出强度验算结果。
1.5使用软件的步骤
• • • • • 第一，数据的准备 第二，数据的输入 第三，数据到诊断和检查 第四，计算 第五，数据的输出和分析
前处理的五个界面
• • • • • 输入总体信息 输入单元信息 输入钢束信息 输入施工阶段信息 输入使用阶段信息
桥梁博士的建模方法
• 通过界面输入建模 • 与CAD交互 • 通用界面的拟合
空间网格
1.总体坐标系：系统默认的坐标系，节点坐标、节点位移以及反力均按总体坐标系输出。 X、Y、Z轴：由右手螺旋法则决定。 2.单元局部坐标系：单元内力和应力均按单元局部坐标系输出。 X：沿构件的纵轴线方向, 以左节点到右节点方向为正 Y轴、Z轴方向与总体坐标系相似，满足右手法则 3.截面局部坐标系：系统默认的坐标系，用来确定截面控制点的位置关系。 X X：水平向右为正 Y：垂直X轴向上为正 4.钢束局部坐标系：向结构总体坐标系的映射,钢束局部坐标系在结构总体坐标系中的角度， 如果钢束局部坐标系是结构总体坐标系经逆时针转动一个角度而形成，则该角度为正值， 反之为负值。 X轴、Y轴方向与总体坐标系相似，满足右手法则 Z：钢束局部坐标系原点在结构总体坐标系中的Z坐标；
源自文库
1.4.3效应方向
轴力：使单元受压为正，受拉为负 剪力：由单元底缘向顶缘方向为正，反之为负 弯矩：使单元底缘受拉为正，上缘受拉为负（平面） 弯矩：符合右手法则，与总体坐标系一致为正，反之为负（空间） 位移：与总体坐标系一致为正，反之为负 正应力（法向应力）：压应力为正，拉应力为负； 剪应力：由截面底缘向顶缘方向为正，反之为负； 主应力：正表示压，负表示拉； 结构支承反力：与总体坐标系一致为正，反之为负；
1.3 系统的基本操作
各窗口都支持鼠标右键菜单，可切换或操作一些特定命令。 窗口放大： 按住鼠标左键拖动鼠标可以拉开一个矩形框，系统根据该框的大小按比例放大至窗口有效 区域大小； 窗口恢复： 使用ALT+鼠标左键双击可恢复至最近一次放大窗之前的状态； Ctrl+鼠标左键双击-全图显示 切换图形 鼠标右击，弹出菜单切换图形类型 双击鼠标左键在各图形窗口间切换（右击无菜单时） 图形显示设置 用“F9”键打开“显示信息设置”窗口； 用“F11”、“F12”键打开或关闭单元号、节点号的显示；
2.斜、弯和异型桥梁 • 采用平面梁格系分析各种平面斜、弯和异型结构桥梁 的恒载与活载的结构响应。 • 系统考虑了任意方向的结构边界条件，自动进行影响 面加载，并考虑了多车道线的活载布置情况，用于计算立 交桥梁岔道口等处复杂的活载效应； • 最终可根据用户的要求，对结构进行配筋或各种验算。
3.基础计算 整体基础：进行整体基础的基底应力验算，基础沉 降计算及基础稳定性验算； 单桩承载力：计算地面以下各深度处单桩容许承载 力。 刚性基础：计算刚性基础的变位及基础底面和侧面 土应力。 弹性基础：计算弹性基础（m法）的变形，内力及 基底和侧面土应力；对于多排桩基础可分析各桩 的受力特征。
桥梁博士
第一部分 系统介绍
• Dr.Bridge系统是一个集可视化数据处理、 数据库管理、结构分析、打印与帮助为一 体的综合性桥梁结构设计与施工计算系统。 系统的编制完全按照桥梁设计与施工过程 进行，密切结合桥梁设计规范，充分利用 现代计算机技术，符合设计人员的习惯。 对结构的计算充分考虑了各种结构的复杂 组成与施工情况。计算更精确；同时在数 据输入的容错性方面作了大量的工作，提 高了用户的工作效率。
1.4.4数据填写便捷格式
（-/）表达式： 格式为A-B/C（A’-B’/C’） 其中A、B、C、A’、B’、C’皆为正整数，C、C’为增量 值，缺省为1， 括号内的表达式表示去除的号码， 如1-10/2表示1、3、5、7、9， 如1-10/2（5-7）表示1、3、9，其中5和7已被去除。 （*）表达式： 格式为（n*d…）*m，括号里有多项时，用空格分开 其中d为实数，n表示数字d的重复次数，m表示括号内数字的重 复次数。 如，在单元节段划分时，单元的分段长度表达为（2*3.0 4.0 2*5.0）*3，表示3.0，3.0，4.0，5.0，5.0，3.0，3.0，4.0， 5.0，5.0，3.0，3.0，4.0，5.0，5.0。
5.横向分布系数计算 • 能运用杠杆法、刚性横梁法或刚接（铰接）板梁法计算主梁在各种活 载作用下的横向分布系数。 6.输入 • 采用标准界面人机交互进行，并配有强大的数据编辑和自动生成 工具，使原始数据的输入更加明了和方便； • 输入数据的过程中可同步以图形或文本查看输入数据的信息； • 新加了单元、截面、钢束与CAD的互导模块，使得输入更加方 便； • 新增的引用参考线，大大简化了曲线钢束的输入； • 系统对原始数据采用三级检错以帮助用户确保原始数据的可靠性；