桥梁博士桥梁工程电算讲解Word下载.docx
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添加控制截面。
1、在控制点距起点距离这一栏，依次添加0、15、30、50、70、85、90，如下图所示：
2、选定控制截面0米处，点击截面特征，输入截面类型和尺寸，如下图：
（注意：
在输完截面类型和尺寸后回到主菜单后一定要点击一下“修改”这个按钮）
3、依次选定控制截面15、30、50、70、85、100米处，点击截面特征，输入截面类型和尺寸，方法如上一步。
步骤六：
修改截面的拟合类型。
0米处：
直线内插15米处：
向后抛物线
30米处：
向前抛物线50米处：
70米处：
向前抛物线85米处：
100米处：
向前抛物线（注意，每次修改了拟合类型后都要按“修改”这个按钮）修改完以后如下图所示：
再按确定就可以输出单元了
向前抛物线：
以该点及该点前面两个点（共三个点）拟合二次抛物线；
向后抛物线：
以该点及该点前面一个点和后面一个点（共三个点）拟合二次抛物线。
步骤七：
输出后，我们现在来看看三维效果图：
熟悉图形窗口的操作方法：
1、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；
2、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；
3、全图显示:
Ctrl+鼠标左键双击
钢管拱桥的建模
1、了解下承式钢管拱桥建模的基本步骤；
2、掌握“拱肋快速编译器”的使用方法；
3、掌握附加截面的使用方法；
4、掌握单元性质的快速修改方法；
5、掌握“平行快速编译器”的使用方法。
说明：
1、桥面全长50m，分为50个单元，每个单元x方向分段长度为1m；
2、系杆截面为2000×
1000mm的矩形截面，材料为40号混凝土；
3、拱肋单元分50个单元，每个单元x向分段长度为1m，拱肋截面为钢管内填C40混凝土，钢管半径R=1000mm，厚度T=120mm，为A3号钢；
4、吊杆每隔5m设1根，拉索材料为270低级松弛钢绞线。
具体的建立过程如下：
创建工程项目，建立新工程，如下图所示：
先建立系杆单元，点击快速编译器的“直线”按钮，在编译框内，在编辑内容的四个复选框都钩上，编辑单元号：
1-50，左节点号：
1-50，右节点号：
2-51；
分段长度：
50*1，如下图所示：
输入截面特征，点击截面特征按钮，选择图形输入，找到矩形截面，然后输入B=2000，H=1000，确定，如下图：
控制断面定义。
在控制点距起点距离输入框内填0，按添加按钮，然后在控制点距起点距离输入框内填50，再按添加按钮，见下图：
做完以上步骤后，按确定按钮，这样，我们第一步的系杆就建好了，如下图：
下面我们建立拱肋单元：
步骤一：
点击快速编译器的“拱肋”按钮，进入拱肋单元编译框，在编辑单元号一栏需要输入：
51-100,左节点号：
152-100，右节点号：
52-10051，x向分段长度：
50*1；
控制点x1=0，y1=0，控制点x2=25，y2=12，控制点x3=50，y3=0，同样，编辑内容的4个复选框都勾上。
如下图所示：
步骤二：
点击控制截面输入截面形状，截面材料选择A3钢，输入钢管截面，点击图形输入，找到那个形状，输入数据R=1000，T=120，确定，如下图：
然后输入内部的混凝土，在截面特征的对话框中，点击“附加截面”，截面材料选择40号混凝土，然后选择图形输入，选择圆形截面，输入R=880，确定，如下图：
步骤三：
按确定后出现如下图形：
现在我们来改变拱肋单元的性质，在上图的右上角有个“goto”按钮，在左上角显示着当前单元编号，我们在goto栏里输入51（51单元到100单元都是拱肋单元），然后按“goto”按钮，现在应该在左上角显示的当前单元号为51，然后在顶缘坐标里截面高度中点出坐标的复选框打上勾，在单元性质里选择组合构件，并把是否桥面单元复选框的勾去掉，这样，我们完成了第一个拱肋单元性质的修改，如下图：
下面我们来修改其他拱肋单元的性质；
在快速编译器中点击“单元”按钮，把复选框“修改坐标性质”、“修改单元类型”、“修改桥面单元定义”这3个打上勾，在编辑单元里填入：
52-100，在其他信息模板单元号里填51，然后确定，见下图：
这样，我们就完成了拱肋的建立。
下面来讲述吊杆的建立过程：
步骤一，点击快速编译器的“平行”按钮，进入吊杆单元编译，在平行编译框内，编辑节点号复选框勾上，编辑单元号：
101-109；
左节点号：
6-50/5；
右节点号：
56-100/5，然后确定。
如下图：
在快速编译器中点击“单元”按钮，选择“截取坐标”复选框，编辑单元号填入：
101-109，按确定，如下图：
然后用上面讲的办法转到101单元，修改它的单元性质，单元性质改为拉索，如下图：
然后再修改其他吊杆单元的性质，修改方法同上面拱肋单元的修改。
点击快速编译器的“单元”按钮，在“修改单元性质”的复选框打上钩，编辑单元号填：
102-109，其他信息模板单元号填：
101，确定，如下图：
这样吊杆就完成了，让我们来看一下三维效果图：
上机综合练习题一：
等截面简支T梁的建模
1、掌握横向分布系数的计算方法；
2、掌握总体信息输入；
3、掌握单元信息输入；
4、掌握施工阶段信息输入；
5、掌握使用阶段信息输入；
6、掌握内力、位移的查询方法。
4课时
一座钢筋混凝土简支梁桥，C40混凝土，梁长19.96m，计算跨径19.5m，桥梁纵横断面如图3.1-图3.2所示。
二期恒载6.3kN/m，汽车冲击系数μ=0.296。
汽车荷载为公路-II级，人群荷载3.0kN/m2
图3.1桥梁纵断面图
图3.2桥梁横断面图
建立项目：
略
输入总体信息
1、计算类别：
只计算内力位移；
计算内容：
只计算活载；
动态加载步长：
0.1；
规范：
中交04规范，其它保持默认，如图3.3；
图3.3：
总体信息输入
输入单元信息
1、计算跨径19.5m，分为40个单元，0.25m+38×
0.5m+0.25m，菜单：
数据>
输入单元特征信息，点击直线快速编辑器，如图3.4输入；
图3.4：
直线快速编辑器
截面特征的输入采用Autocad导入，如图3.5所示，输入方法详见《用户使用手册》；
图3.5：
2、把1-40#单元性质改为钢筋砼构件，桥面单元，如图3.6所示；
图3.6：
单元信息输入
输入施工阶段信息
1、菜单：
输入施工阶段信息，安装杆件1-40，输入边界条件如图3.7；
图3.7：
边界条件输入
2、在图形区域点击右键，选择“阶段单元外形”，再点击“更新显示”如图3.8所示；
图3.8：
施工阶段一
3、点击“下一阶段”，再点击“永久荷载”，输入二期恒载如图3.9所示；
图3.9：
输入二期恒载
4、点击菜单：
查看>
显示内容设定>
显示永久荷载，如图3.10所示；
图3.10：
施工阶段二
输入使用阶段信息
输入使用阶段信息，点击活荷载描述，如图3.11输入；
图3.11：
活荷载描述
横向分布系数的计算详见步骤六
2、点击“自定义组合”，如图3.12输入
图3.12：
自定义组合输入
3、升温温差，降温温差均为20℃。
横向分布系数的计算
1、菜单：
设计>
横向分布，选择杠杆法计算；
2、点击“结构描述”如图3.13所示，点击“活载信息>
桥面布置”如图3.14所示
图3.13：
杠杆法输入
图3.14：
桥面布置输入
3、点击“显示结果”如图3.15所示；
图3.15杠杆法计算横向分布系数
4、选择“刚性横梁法”，点击“结构特征描述”如图3.16输入（注意：
这里6片梁惯性矩一致，所以输入“5*1”，若不一致应分别输入）；
图3.16刚性横梁法结构特征描述
5、点击“显示结果”如图3.17所示；
图3.17刚性横梁法计算横向分布系数
这里只计算跨中内力，因此选择刚性横梁法计算的横向分布系数输入。
模型计算
1、点击菜单>
项目>
输入数据诊断，如图3.18所示（如有蓝色红色文字即模型有错误）
图3.18数据诊断
2、数据诊断没有错误则点击菜单>
执行项目计算（或重新执行项目）
步骤八：
内力位移查询和图形输出
1、内力查询。
点击菜单>
数据
>
输出文本数据结果，如图3.19所示，选择“使用单项荷载”的“结构重力”“汽车MaxM”“人群MaxM”；
组合类型输入“7”（自定义组合），文件名选择输出文件的位置，点击确定，内力结果如图3.20；
图3.19内力查询
图3.20内力查询结果
2、位移查询。
输出文本数据结果，如图3.21所示，选择“使用单项荷载”的“结构重力”“汽车MaxM”“人群MaxM”；
组合类型输入“7”（自定义组合），文件名选择输出文件的位置，点击确定，位移结果如图3.22；
图3.21位移查询
图3.22位移查询结果
3、图形输出：
制图
图形编辑器，打开制图程序，再点击菜单>
绘图>
直线桥，打开窗口如图3.23，“项目文件名”选择你的桥博项目文件所在位置，图3.23输出图形为结构重力作用下的弯矩图，如图3.24所示。
图3.23图形编辑器的输出
图3.24结构重力作用下的弯矩图
练习题：
一座钢筋混凝土简支梁桥，C50混凝土，计算跨径21.5m，桥梁纵横断面如图3.1-图3.2所示。
二期恒载8.3kN/m，汽车冲击系数μ=0.35。
汽车荷载为公路-I级，人群荷载3.5kN/m2。
（1）计算结构重力下跨中位移;
（2）绘制汽车荷载作用下最大最小弯矩图（不考虑冲击）;
（3）自定义荷载组合（1.2×
结构重力+1.4×
汽车+1.12×
人群荷载），求在荷载组合下最大最小弯矩图及最大最小位移图。
变截面连续箱梁的挂篮施工
1、掌握挂篮单元的模拟方法；
2、掌握桥梁博士模拟挂篮施工的基本步骤；
3、掌握估算预应力钢束面积的查询方法。
现在拟定建立如下图所示的模型：
图4.1连续梁模型参数图（单位：
mm）
模型参数如图4.1：
3跨连续梁，边跨30m，中跨40m。
边跨、中跨合拢段、墩部位置均有一段为直线段，边跨直线段的长度为11m，墩部有4m的直线段，跨中合拢段有2m的直线段，模型共分100个单元，每单元为1m，截面形状为铅直腹板单箱单室，边跨和跨中梁高2500mm，墩顶梁高为5000mm。
二期恒载50kN/m，三车道，公路I级，无人群荷载,，汽车冲击系数μ=0.15。
建模前的准备工作
（一）了解连续梁桥的基本施工步骤。
1、在支架上浇筑0#快、1#块，将0#块临时固结；
2、在0#块、1#块上面安装挂篮；
3、在挂篮上浇筑2#块；
4、待2#混凝土达到强度，张拉钢束；
5、挂篮前移；
6、重复2-5步骤浇筑完成所有悬臂块段；
7、在临时支架上面浇筑边跨直线段；
8、浇筑合拢段
9、拆除临时固结和支架，完成体系转换；
10、二期恒载加载。
（二）挂篮单元设计。
挂篮采用后支点挂篮，后支点挂篮一般由两个单元组成，单元刚度无限大，自重没有影响，单元坐标随便，不碍视线即可。
单元长度必须满足块段浇筑需要，前伸单元长度要大于现浇单元的长度。
本例挂篮设计由2个单元组成，悬臂单元长度为4m，另一单元长度为3m，单元材料为钢筋混凝土，截面为13m×
1.5m，单元编号如下表4.1。
表4.1挂篮单元和节点编号
组成单元号
左节点号
右节点号
挂篮1
101（悬臂单元）
201
202
102
203
挂篮2
103
204
205
104（悬臂单元）
206
挂篮3
105（悬臂单元）
207
208
106
209
挂篮4
107
210
211
108（悬臂单元）
212
挂篮的吊点力是由挂篮的具体尺寸，吊点位置，挂篮自重通过解静力平衡方程得到的，吊点1处的节点力为负，吊点2为正，本例吊点1为-700kN，吊点2为50kN。
（三）连续梁悬臂施工块段对应单元编号
0#快长度4m，1#块长度2m，合拢段2m，其余悬臂浇筑为3m/段，则浇筑块段与对应单元号如下表所示。
表4.1连续梁块段单元编号
块段号
左侧单元号
右侧单元号
0#
29-32
69-72
1#
27283334
67687374
2#
24-2635-37
64-6675-77
3#
21-2338-40
61-6378-80
4#
18-2041-43
58-6081-83
5#
15-1744-46
55-5784-86
6#
12-1447-49
52-5487-89
边跨直线段
1-9
92-100
合拢段
101150519091
三跨连续梁桥模型的建立
（一）总体信息的输入。
总体信息输入“计算类别”为“估算结构配筋面积”，点击“配筋估算信息”，如图4.2所示输入配筋信息。
图4.2配筋信息输入
（二）单元信息的输入。
单元信息采用直线编辑器建立三跨连续梁桥，过程略。
1、我们可以观察到，模型是一个对称的结构，因此我们可以先建立一半的模型，然后用对称命令生成整个模型；
2、单元性质为全预应力混凝土单元、现浇单元、桥面单元；
3、注意直线段和抛物线段的输入）
（三）挂篮单元的建立
按表4.1建立挂篮单元，全桥4个挂篮，建立后如图4.3所示。
图4.3挂篮单元建立
三跨连续梁桥挂篮施工的模拟
（一）建立挂篮。
菜单>
输入施工阶段信息，点击“全局挂篮编组”，如图4.4建立一个挂篮，参照图4.4建立后面三个挂篮。
图4.4挂篮的建立
（二）安装0#块、1#块。
如图4.5安装0#块、1#块，注意此时0#块要临时固结。
图4.50#块、1#块安装
（三）挂篮施工的模拟
挂篮施工分为“挂篮安装”“挂篮加载”“转移锚固”和“挂篮拆除”四个步骤：
（1）挂篮安装（挂篮操作的第一步）：
点击阶段挂篮操作，出来以下窗口：
填写要安装的挂篮，并确定挂篮的吊点1的位置,（第一次上挂蓝，填绝对坐标）。
图4.6挂篮安装
（2）挂篮加载（挂蓝操作第二步）：
点击下一阶段，再点击阶段挂篮操作，选中“挂蓝加载”按钮：
本阶段安装单元并通过挂蓝传递自重，但自身不参与受力。
图4.7挂篮加载
（3）转移锚固（挂篮操作第3步）
此阶段解除挂篮受力，混凝土单元开始参与结构受力。
图4.8挂篮转移锚固
（4）挂篮移动（挂篮操作第4步）挂篮移动既先拆除，然后重新安装，吊点位置填写其偏移量即可，如图4.9：
图4.9挂篮移动
重复以上4个步骤直到挂篮悬臂施工全部完成。
边跨直线段、合拢段、体系转换的施工过程模拟。
按照表4.2和连续梁桥的基本施工步骤完成上述施工过程模拟，过程略。
输入使用信息（过程略）
注意：
对于整体箱梁、整体板梁等结构，其横向分布系数就是其所承受的汽车总列数，考虑横向折减、偏载后的修正值。
本例对于一个桥面3车道的整体箱梁验算时，其横向分布系数应为3×
0.78（三车道的横向折减系数）×
1.15（经计算而得的偏载系数）=2.691。
汽车的横向分布系数已经包含了汽车车道数的影响。
数据诊断和项目计算（过程略）
估算配筋信息：
输出文本数据结果，如图4.10输入。
图4.10输出配筋信息
配筋结果如图4.11所示，用Excel打开此记事本文件，可估算预应力筋数量。
图4.11配筋结果
1、查询例题中不同施工阶段的弯矩、剪力和位移，查询公路-I级荷载作用下的弯矩、剪力和位移。
2、将例题中悬臂浇筑段长度改为2m/段，把表4.1重新编号，重新模拟施工过程并估算配筋面积，比较不同施工过程对配筋结果的影响。
40m预应力简支T梁的安全性验算
1、掌握预应力钢束的输入方法；
2、掌握非线性温度的输入方法；
40m预应力简支T梁的配筋估算
详见视频教程“40米简支T梁配筋估算”
详见视频教程“40米简支T梁安全性验算”
a）支点截面b）跨中截面
图5.140m预应力简支T梁截面参考图（单位：
cm）
视频教程中未提供40m预应力简支T梁截面图，建模时可参考图5.1。
桥梁博士的安装
双击setup.exe，如下图所示，点击“下一步”；
安装完成后点击文件夹“crack”，复制里面所有文件至“c:
programfiles>
Tonghao>
DoctorBridge30,替代所有原文件；
双击InstDrv.exe，如下图所示，点“开始安装”，安装成功后退出，启动桥梁博士即可。
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