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。

前墙下基础宽度：与前墙相接的基础（也就是从上往下第一层）顺桥向宽度。

左/右侧墙下基础长度：与左/右侧墙相接的基础（也就是从上往下第一层）顺桥向长度（不含前墙范围内基础长度）。

侧墙下截面宽度：与侧墙相接的基础（也就是从上往下第一层）横桥向宽度。

基础台阶：用于输入基础台阶信息，第N行的每层台阶高度表示从上往下第N层基础的厚度，对应的扩大量信息表示下一层比本层扩大的尺寸值。当基础为一层时，不用输入扩大量信息，仅在第一行第一列输入基础高度即可。

末端垂直于侧墙末端平行于前墙

本例基础为两层，从上往下第一层基础与第二层基础的外侧台阶宽度为0.5m，内层及侧墙后缘均无台阶，每层基础厚度均为1m，所填写数据如下：

至此，完成U型台的基础建模。

由图纸可知，台身顶部形状及底部形状如下图所式：（2

）台身建模

台身顶部平面简化示意台身底部平面简化示意注：由于重力台自重很大，故在本例中不再考虑台帽缺口处造成的自重损失，若用户希望严格考虑台身自重，后期可通过调整自重系数来完成台身自重的模拟。

由上图可知，对于台身的形状可以通过参数化来实现台身的形状模拟。

将CAD图形中的顶部平面设置到一个图层，打开截面信息窗口，通过截面几何→导入区域方式，将台身顶部截面形状导入。

导入后，打开截面计算→截面定义，对截面的材料

进行调整。

通过截面几何→编辑中的“水平标准”和“竖直

标注”，增加两个参数，分别表示台身前墙宽度及侧墙

宽度，前墙顺桥向宽度变量名称为“H”，横桥向宽度

变量名称为“W”,侧墙宽度变量名称为“L”。并勾选

截面计算→显示→区域点号，显示台身截面的区域点。

由上图可知，若台身截面由顶部变化成

底部，坐标需要变化的点号为2-5号，所以需

要对2-5号点的坐标进行参数编辑。双击台身

轮廓线，打开截面区域属性对话框。根据已

有的参数，对2-5点坐标进行修改。

按住Ctrl，同时双击“H”参数的标注，在截面编辑界面的下面会有一条洋红色线出现，再双击洋红色的线，打开参数编辑界面，对参数“H”进行编辑。采用相同操作，也对参数“L”进行编辑。

由图纸可知，桥台台身的高度为11.785m。在建立基础模型时，基础顶层中间位置的坐标为坐标原点，

且台身前缘距基础顶层外缘距离为0.5m，故可以采用三维建梁完成台身的建模。

命令行数据如下：

输入梁起点<0,0,0>:-0.5,0,11.785

指定下一个点:-0.5,0,0

输入支座到梁端的距离（0,0）：（默认即可）

通过装截面的操作，将台身截面指定给构件，

完成台身的模型建立。

台身模型建立完毕后，采用刚臂的操作命令，在台身底部和基础形成一个刚臂。

刚性连接模式采用默认的“直接节点式”即可，然后选择台身底部的节点和基础构件，从而让台身和基础形成刚性连接。

然后选中台身构件，对台身的属性进行编辑。采用加密的命令对台身进行加密操作，加密间

距0.5m即可。。

（3）施工分析

第一个施工阶段：下部施工

本阶段需要将下部U型基础及台身进行安装。并以荷载的形式将搭板（含铺装）的作用、台后土压力的作用及土的重力作用添加到台身上。注意各荷载的偏心移动。

搭板（含铺装）荷载添加到台身内侧边缘处（选择台身顶部节点）。荷载名称为“搭板”，荷载类型为“结构重力及附加重力”，荷载大小为445.6KN。