桥梁博士-桥梁建模-数据输入.doc

直线桥设计计算输入
利用本系统进行设计计算一般需要经过:离散结构划分单元,施工分析,荷载分析,建立工程项目,输入总体信息、单元信息、钢束信息、施工阶段信息、使用阶段信息以及输入优化阶段信息(索结构),进行项目计算,输出计算结果等几个步骤。本章将对输入数据进行详细说明。
直线桥原始数据约定
单元的位置
单元的位置由单元左右节点坐标唯一确定。
单元左右节点的坐标为结构在总体坐标系内的坐标。
所有矢量方向都从属于结构总体坐标系(与单元局部坐标系无关)。
钢束的位置
由钢束在自身局部坐标系内几何曲线的描述和钢束局部坐标系向结构总体坐标系的映射合成。
映射的方法是输入钢束局部坐标系原点在总体坐标系中的坐标及坐标轴的夹角。
荷载的方向:参见Error! Reference source not
数据准备
结构离散: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,对于单元的划分一般遵从以下原则:
对于所关心截面设定单元分界线,即编制节点号
构件的起点和终点以及变截面的起点和终点编制节点号;
不同构件的交点或同一构件的折点处编制节点号;
施工分界线设定单元分界线,即编制节点号;
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;
边界或支承处应设置节点;
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;
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。
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。
用户务必要认识到,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
荷载分析
施工荷载分析:
运营荷载分析:
项目的建立
用户通过“文件”下拉式菜单,选择“新建项目组”或“打开项目组”(如图 41所示);
图 11
通过“项目”下拉式菜单选择“创建项目”,或者在项目组管理窗口,通过右键来点击“创建项目”(如图 42),此时弹出如图 43所示的“创建项目”窗口。
图 12
图 13
输入项目名称、通过点击“浏览”来选择存储路径,在下拉条中选择项目类型。
创建项目后,程序出现了如图 44所示的界面。现在用户就可以根据事先的准备,输入数据了。在一个项目组中,创建一个新项目,或通过双击打开一个既有项目,程序均会出现如图 44所示的数据文档窗口,在此窗口输入或查看所有的计算原始数据。
输入总体信息
如图 44所示,在打开数据文档后系统将自动进入总体信息输入界面,用户可通过右菜单,或“数据”下拉菜单,切换输入界面。
图 14
此界面的最左侧是项目管理窗口。输入窗口的下部是图形显示窗口,用户可以用右键切换显示信息,以帮助用户判断输入数据的准确性,快速了解结构特征。
基本信息
桥梁工程描述、结构备忘描述:用户可以在此输入备注性质的文字,来描述本项目的特点,以便于日后查看。
计算类别:用户根据不同的需要选择不同的计算方式。
计算内力、位移:掌握结构的基本受力状态;
估算配筋面积:得到大致的配筋信息,初步掌握结构的设计要点;
全桥结构安全验算:对结构设计进行复核、修正;
优化计算拉索面积:对斜拉桥的拉索面积、张拉索力进行优化。
当用户选择了不同的计算类别之后,程序会激活或关闭相应的按键、选项。
如果是初步设计阶段则选择估算配筋面积,此时应在结构配筋估算信息对话框中指定预配置的钢筋或钢束类型等,以便估算的钢筋面积更接近真值。
桥梁环境:选择桥梁所处的地理环境。程序在计算混凝土构件收缩徐变时使用。用户可以参考《公桥规》2004附录F。
湿度:桥梁所处环境的湿度,在混凝土的收缩变形与徐变计算中需要该信息,从列表框中选择。对《公桥规》2004,。
环境有强烈腐蚀性:在验算抗裂性时需要该信息;
计算内容:用户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。对于《公桥规》2