桥梁博士-基础版 V1.0
用户使用手册
上海同豪土木工程咨询有限公司
https://www.doczj.com/doc/0f13687349.html,
2009年2月
目录
第 1 章基本介绍 (1)
1.1功能概述 (1)
1.2运行环境 (2)
1.3编制依据 (2)
1.4基本操作 (3)
1.5系统基本约定 (5)
第 2 章矩形扩大基础输入和输出 (6)
2.1基本参数 (6)
2.2荷载参数 (7)
2.3地质参数 (10)
2.4水文参数 (11)
2.5结构参数 (13)
2.6矩形扩大基础结果输出 (14)
第 3 章U形扩大基础输入和输出 (16)
3.1U形扩大基础参数输入.........................................................................................错误！未定义书签。
3.2基本参数 (16)
3.3荷载参数 (17)
3.4地质参数 (17)
3.5水文参数 (17)
3.6结构参数 (17)
3.7U形扩大基础结果输出 (18)
第 4 章承台桩基础参数输入 (19)
4.1基本参数..................................................................................................................错误！未定义书签。
4.2荷载参数..................................................................................................................错误！未定义书签。
4.3地质参数..................................................................................................................错误！未定义书签。
4.4水文参数..................................................................................................................错误！未定义书签。
4.5结构参数..................................................................................................................错误！未定义书签。
4.6承台桩基础结果输出............................................................................................错误！未定义书签。第 5 章单排桩柱基础输入和输出 . (40)
5.1基本参数..................................................................................................................错误！未定义书签。
5.2荷载参数..................................................................................................................错误！未定义书签。
5.3地质参数..................................................................................................................错误！未定义书签。
5.4水文参数..................................................................................................................错误！未定义书签。
5.5结构参数..................................................................................................................错误！未定义书签。
5.6单排桩柱基础结果输出.......................................................................................错误！未定义书签。第 6 章辅助工具 .. (46)
6.1桥梁墩台水平力分配计算 (46)
第7 章技术说明 (51)
7.1荷载组合 (51)
7.2地基承载力 (55)
7.3扩大基础水的影响 (56)
7.4扩大基础计算 (57)
7.5群桩作为整体基础 (59)
7.6单桩轴向承载力、桩端应力、单桩沉降和抗冻拨 (60)
7.7桩基M法内力位移计算 (62)
7.8桩身验算 (64)
7.9桩基承台 (65)
7.10单排桩柱基础和承台桩基础 (67)
第 1 章基本介绍
1.1功能概述
桥梁博士－基础版是根据现行的公路桥梁设计规范开发的一套桥梁基础设计计算系统。
支持四种基础类型：
●矩形扩大基础
●U型扩大基础
●单排桩柱基础
●承台桩基础
支持四种基桩类型：
●圆桩（灌注桩）
●方桩
●预应力混凝土管桩
●钢管桩
支持一些较复杂的工程情况：
●U型基础斜交
●U型基础侧墙不等长
●灌注桩的变截面
●钢管桩的变截面
●扩底桩
●斜桩
●各桩地质水文不同、桩长不同、桩径不同
●可建立变厚度和任意形状的承台
扩大基础支持的计算项目：
●基底应力
●合力偏心距
●软弱下卧层应力
●抗倾覆稳定性
●抗滑动稳定性
●沉降量
单排桩柱基础支持的计算项目：
●单桩轴向承载力（受压和受拉）
●桩身截面承载力
●桩身截面裂缝
●桩身截面应力
●桩端应力
●抗冻拔稳定性
●单桩沉降量
承台桩基础支持的计算项目：
●承台正截面承载力（包括“梁式体系”和“撑杆－系杆体系”）
●承台斜截面承载力
●承台冲切承载力
●承台局部承压承载力
●群桩基底应力
●群桩软弱下卧层应力
●群桩沉降量
●单桩轴向承载力（受压和受拉）
●桩身截面承载力
●桩身截面裂缝
●桩身截面应力
●桩端应力
●单桩沉降量
系统自动完成规范上的各种荷载效应组合。
另外系统提供方便直观的方式建立模型，配有3D视图显示实体模型，计算结果以清晰的表格和图形方式表达，并能自动输出完整的Word格式计算书。
1.2编制依据
本系统编制的主要规范依据如下：
●《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004），本手册简称《通规》
●《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007），本手册简称《基规》
●《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004），本手册简称《混
规》
依照了下列规范的个别条文：
●《公路圬工桥涵设计规范》（JTG D61-2005）
●《建筑桩基技术规范》（JGJ94－94）
●《上海市工程建设规范地基基础设计规范》（DGJ08－11－1999）
另外，也参考了其它一些权威的技术资料，如《铁路桥涵地基和基础设计规范》（TB 10002.5－2005）、《铁路工程设计技术手册桥涵地基和基础》（中国铁道出版社2002.3）。
1.3运行环境
处理器：Pentium Ⅲ以上；
内存：128MB 以上；
可用硬盘：500MB以上；
显示器分辨率：800×600以上；
操作系统：Windows2000/XP/Vista。
配套应用软件：word 2007，或安装有2007文件转换功能的其它版本。
1.4基本操作
1.4.1程序主界面
桥梁博士－基础版界面如下图所示，主要分为5个部分：
菜单及工具栏：执行一般的界面操作，如文件管理等。
项目管理窗口：管理材料定义、各构件及计算书等，如切换构件、查看计算书等。
参数输入窗口：输入模型参数，如荷载、地质信息等。其中的【结构】选项卡包括三个小窗口：
●结构编辑窗口：类似于AutoCAD的图形区，显示构件的平、立面图示，可在该区
域选中构件（桩、承台、墩柱等）并对其进行一定的操作，如移动构件、修改构
件尺寸等。
●结构属性窗口：显示并编辑被选中构件的参数，如编辑桩的配筋等。
●结构建模命令窗口：类似于AutoCAD的命令窗口，可输入建模命令和编辑构件，
如添加基桩、复制基桩等。
结果输出窗口：以图形、文字和表格的方式显示用户所建模型及计算结果。
信息窗口：输出程序执行的信息，如诊断提示等。
1.4.2项目和基础构件
一个*.fcp包含一个项目的所有输入数据，一个项目由总体信息、材料定义和若干个基础构件组成。这些基础彼此独立，类型也可以不同。可以将一座桥或者一条线路设为一个项目，包含多个墩台基础构件。基础构件也可输出为*.bwx文件单独保存。
1.4.3总体信息
总体信息只用于对项目计算做最基本的说明记录，将在计算书的扉页中输出。
1.4.4材料定义
系统已经按规范预定义了一些常用材料，用户也可自定义材料。钢材没有专门列出，需定义为钢筋材料。
1.4.5项目的基本操作
【文件】菜单下有关于项目的一般操作，包括新建项目、打开项目、保存项目、另存项目、关闭项目，将项目存为模板以及从模板新建项目等。
在项目管理区【构件】选项卡的项目名称上右键单击，在弹出的快捷菜单中选择“添加基础”，弹出“添加新构件”对话框，可以选择要添加的基础类型和生成数据的方式。
另外，向项目添加基础还有导入和粘贴两种方式，在项目的右键菜单中选择这些功能。
1.4.6基础的基本操作
在项目管理区【构件】选项卡的基础名称上右键单击，快捷菜单中有“构件重命名”一项，可修改构件名称。在基础模型建成后，可执行快捷菜单上的“构件诊断”对数据的合理性进行检查；执行“构件验算”进行计算，计算完成后即可在结果查看区查看计算结果；执行“构件计算书”可生成word文件的计算书。若有多个基础，在其名称上双击可切换到该基础。可对基础进行删除、复制、粘贴、导入、导出、存为模板等操作，在基础的右键菜单中选择这些功能。
1.4.7计算书的生成和查看
在右键菜单中选择“基础计算书”、“重新执行基础构件”，在右键菜单和下拉菜单中选择“项目计算书”或“重新执行项目”，可以生成word文件的计算书。
打开计算书可切换到项目管理区【计算书】选项卡，这里以树目录的方式列出了各构件的汇总计算书和详细计算书。双击计算书图标，则启动Word打开计算书。
1.4.8在界面上查看计算结果表格
结果输出窗口提供了以文字和表格形式输出计算结果的标签页，用户可在标签页上的下拉列表框中选择要查看的内容，点击这些标签页上的“刷新”按钮程序会按照当前数据重新执行一次全面计算并输出结果。
1.4.9设计窗口的操作
设计窗口为结果输出窗口的“设计”标签页，目前只用于以柱状图的方式输出部分验算结果以便于用户做直观的判断，点击其上的“设置”按钮可打开相应的显示设置对话框，点击“刷新”按钮程序会按照当前数据重新执行一次全面计算并输出结果。
按住鼠标中键可移动窗口，按住Shift键用鼠标左键可实现窗口放大，双击可显示全图，鼠标滚轮可实现即时缩放。
1.4.10三维图形窗口的操作
三维窗口为结果输出窗口的“三维图形”标签页，用于基础模型三维实体图形的显示。点击其上的“设置”按钮可打开相应的显示设置对话框，程序可根据最新数据自动刷新该窗口。
按住鼠标左键并移动鼠标位置可改变三维视图的显示角度；按住鼠标中键，或者按住
Ctrl 键（或Shift 键）和鼠标左键，并移动鼠标位置可更改视图位置；滚动鼠标滚轮，或者按住Ctrl 键+Shift 键+鼠标左键并移动鼠标位置可实现三维视图的缩放。
1.5 系统基本约定
1.5.1 单位约定
系统对各输入及输出参数的单位均已给出提示。单位约定原则如下： 长度单位：结构尺寸均为mm ，标高单位均为m ；
力：kN ；
力矩：kN*m ；
应力：基础结构（混凝土、钢筋、钢材）均为MPa ，地基（土、岩石）均为kPa ；
1.5.2 坐标系约定
总体坐标系：为笛卡儿右手系，横桥向为x 轴，顺桥向为y 轴，竖直向上为z 轴；y 轴正向为“前”，y 轴负向为“后”。
单桩局部坐标系：为笛卡儿右手系，z '
轴沿桩身向下，x x z ''=? ，y '
根据右手螺旋法则确定，y z x '''=?
。于是对于竖直桩，局部系x ’轴与总体系y 轴一致，y ’轴与总体系x 轴一致。
1.5.3 荷载方向
荷载方向与总体坐标系一致为正。
1.5.4 效应方向
桩身内力：取计算截面以下的桩身来考察，内力与单桩局部坐标系一致为正。于是桩身轴力以压为正，另外对于竖直桩，平行于整体坐标系x 轴、y 轴的剪力分别被认为是Qy ，Qx 。
桩身位移：在单桩局部坐标系中输出。 沉降量：以沿总体坐标系向下沉降为正。 应力：均以压为正、以拉为负。
1.5.5 输出数值精度
对输出数值的精度进行了处理，如力和位移保留小数点后一位，应力保留小数点后两位等等，并且本版本暂不提供对输出数值精度的调整控制功能。当然，输出精度不影响程序内部计算时的精度。
第 2 章矩形扩大基础输入和输出
2.1基本参数
2.1.1计算内容
各计算内容均来自规范相关条文的要求，用户根据具体需求选择相应的计算内容。2.1.2计算控制参数
结构重要性系数：扩大基础计算不涉及基本组合，因此此参数无效。
基础材料类型：选择材料定义中已存在的材料。
墩台类型：选择桥墩或桥台，根据《基规》第4.2.5条确定合力偏心距的容许值时用到该信息。
指定基础襟边土重：用户可在此输入襟边土重的数值，若不指定，则程序自动计算。
岩石地基基底应力重分布时：《基规》第4.2.3和4.2.4条规定，岩石地基当偏心距超过核心半径时，仅按受压区计算基底压应力。此处选择“不考虑附加应力”，表示当荷载偏心
距超过核心半径时，按受压区计算基底压应力，再与附加应力直接相加；若选择“与附加应力共同重分布”，表示当荷载偏心距超过核心半径时，将台前台后附加应力按偏心受压反算成外荷载，并将此荷载作为类型为“结构重力”的荷载，与用户输入的其他荷载组合，计算基底应力。
指定沉降经验系数：指定《基规》公式（4.3.4-1）中的沉降计算经验系数ψs，若输入0，则程序根据《基规》第4.3.5条自动计算。
指定沉降计算深度：输入沉降计算时的计算深度z n，若输入0，则程序根据《基规》第4.3.6条自动计算，此时基底宽度b取顺桥向宽度。
指定沉降或软弱下卧层计算时基底应力取值点距最大应力点b/：用于确定《基规》第4.2.6条和第4.3.4条中当z/b≤1时基底压应力p的取值位置。应输入“基底的宽度b/应力取值点距最大应力点的距离”，此处基底宽度b为顺桥向宽度。若输入0，则程序采用默认值4。对于双向偏心受压的基础，程序将基底最大应力Pmax和最小应力Pmin作为顺桥向宽度b两端的应力，再根据基底应力取值点的位置内插得到沉降或软弱下卧层计算时的基底应力。
2.1.3计算书输出设置
用来控制是否输出详细计算报告。
2.1.4基础备忘
输入备忘记录。
2.2荷载参数
2.2.1集中荷载
用于输入矩形扩大基础承受的集中荷载。
参考点坐标：定义“集中荷载局部坐标系”的原点在结构总体坐标系中的坐标。
荷载类型：定义荷载类型，用于确定荷载的分类（永久作用、可变作用、偶然作用）及组合系数。
荷载名称：定义荷载名称。同一荷载类型存在多个荷载时可用名称来区分，如荷载类型为“汽车”的六种工况“汽车MaxM、汽车MinM、汽车MaxN、汽车MinN、汽车MaxQ、汽车MinQ”，则六种工况应定义六个荷载名称。
HX、HY、P、MX、MY、MZ：分别为“集中荷载局部坐标系”下集中荷载的x向分力、y向分力、z向分力、绕x轴的弯矩、绕y轴的弯矩、绕z轴的弯矩。
x、y、z：集中荷载作用点在“集中荷载局部坐标系”下的坐标。
2.2.2梯形荷载
用于输入矩形扩大基础承受的梯形荷载。
参考点坐标：定义梯形荷载局部坐标系的原点在结构总体坐标系中坐标。
荷载：同集中荷载。
名称：同集中荷载。
x1、y1、z1：梯形荷载的起点在梯形荷载局部坐标系下的坐标。
x2、y2、z2：梯形荷载的终点在梯形荷载局部坐标系下的坐标。
HX1、HY1、P1：分别为梯形荷载局部坐标系下梯形荷载起点位置的x向分力、y向分力、z向分力。
HX2、HY2、P2：分别为梯形荷载局部坐标系下梯形荷载终点位置的x向分力、y向分力、z向分力。
2.2.3填土与组合
填土：《基规》第4.2.1条规定在一定条件下应考虑台背填土和邻近墩台的附加竖向压应力，用户在此输入相关参数。台背填土对桥台基底的附加竖向压应力按照《基规》附录J计算。y轴正向为“前”，负向为“后”。
汽车冲击力参与地基竖向承载力验算组合：控制地基竖向承载力验算组合时是否考虑汽车冲击力。参见《基规》第1.0.8条第1款。
汽车荷载冲击系数：输入汽车荷载的冲击系数。
地震组合：扩大基础不计算地震组合，因此此项无效。
偶然组合：定义参与偶然组合的荷载类型。
2.3地质参数
若地基上层为覆盖土下层为基岩，则分别在土层特征表格和岩层特征表格中输入。2.3.1土层特征
土层索引名称：定义土层索引名称，如“④-2层”等，仅用于标识不影响计算。
土性描述：输入土的性质描述，如“密实细砂”等，仅用于标识不影响计算。
层顶标高：输入该土层的层顶标高，第一层土的层顶标高不得低于“水文”中输入的地面标高（有冲刷时为一般冲刷线标高），计算时从地面标高（有冲刷时为一般冲刷线标高）起算。
压缩模量：程序提供直接输入压缩模量和输入e-p曲线由程序自动计算压缩模量两种输方式。根据e-p曲线计算压缩模量时采用牛顿法进行插值计算。
承载力基本容许值：《基规》公式（3.3.4）和公式（3.3.5-1）中的[f a0]，用来计算修正后的地基承载力容许值[f a]，也用来判断是否为软弱下卧层。
基底摩擦系数：《基规》公式（4.4.2）中的μ，用来计算基础的抗滑动稳定性。
是否为软土层：定义该土层是否为软土层，若为软土层，则地基承载力容许值[f a]按照《基规》公式（3.3.5-1）计算，否则按照公式（3.3.4）计算。
是否透水：定义土层的透水性，对于水的影响和程序的处理详见技术说明。
基底宽度修正系数：《基规》公式（3.3.4）中的k1。
基底深度修正系数：《基规》公式（3.3.4）中的k2。
2.3.2岩层特征
岩层索引名称：定义岩层索引名称，如“⑤-1层”等，仅用于标识不影响计算。
岩性描述：输入岩石的性质描述，如“泥质砂岩”等，仅用于标识不影响计算。
承载力基本容许值：《基规》第3.3.3条的[f a0]。按照《基规》3.3.4条注2，岩石承载力不修正。
基底摩擦系数：《基规》公式（4.4.2）中的μ，用来计算基础的抗滑动稳定性。
是否为较为完整的岩石：定义岩石的破碎程度，用来确定岩石地基合力偏心距的容许值，参见《基规》表4.2.5。
2.3.3其它
基础为未破坏的旧桥基：定义基础是否为未破坏的旧桥基，用来确定地基承载力容许值在使用阶段的抗力系数γR，参见《基规》第3.3.6条第1款第3项和第4项。
2.4水文参数
2.4.1水文
是否有水：定义基础所在位置是否有水。
设计水位：输入设计水位（高水位）标高。
常水位：输入常水位标高。
低水位：输入低水位标高。
水浮力合力点位置x、y：输入水浮力在结构总体坐标系下的作用点坐标。
墩台截面的平均面积：此处输入的值只用来计算水浮力，程序自动计算襟边土重时并不采用该值而是根据基础扩大量来计算的。
基底透水时验算地基应力计入水浮力：用来确定基底透水时验算地基应力是否计入水浮力。参见《通规》第4.2.4条第1款。
存在冲刷：定义地基是否被冲刷。
一般冲刷线标高；输入一般冲刷线标高。
局部冲刷线标高；计算扩大基础时未用到，此参数无效。
地面标高：输入地面标高。
环境类别：计算扩大基础时未用到，此参数无效。
2.4.2冻胀
冻胀类型：定义冻胀类型为“不冻结”、“季节性冻土”或“多年冻土”，季节性冻土按照《基规》附录L.0.1条计算抗冻拔稳定性，多年冻土按照附录L.0.2条计算抗冻拔稳定性。
最大季节冻深标高：输入最大季节冻深标高，见《基规》图L.0.2，用以确定季节性冻土层的底面标高，进而计算季节性冻土层中的基础和墩身的平均周长u。
多年冻土上限标高：输入多年冻土上限标高，见《基规》图L.0.2，用来计算基础周边与多年冻土的冻结力标准值Qpk，见《基规》公式（L.0.2-3）。
设计冻深：输入设计冻深z d，见《基规》公式（L.0.1-3），用来计算对基础的切向冻胀力标准值T k。
冻胀力修正系数：输入冻胀力修正系数k，见《基规》公式（L.0.1-1）。
基顶至地面墩身平均周长：输入基础顶面至地面之间的墩身平均周长，用来计算季节性冻土层中基础和墩身的平均周长u、融化层中基础的侧面面积A s和多年冻土内的基础侧面面积A p。
基础侧面与融化层的摩阻力标准值：输入基础侧面与融化层的摩阻力标准值q sk，见《基规》公式（L.0.2-2）。
季节性冻土切向冻胀力标准值：输入季节性冻土切向冻胀力标准值τsk，见《基规》公式（L.0.1-2）。
多年冻土与基础侧面的冻结力标准值：输入多年冻土与基础侧面的冻结力标准值q pk，见《基规》公式（L.0.2-3）。
2.5结构参数
基底尺寸定义：单击基础平面图的外边线，使其变成虚线，在右侧表格中可修改基础线的颜色、横桥向宽度和顺桥向宽度。平面图上基底型心位于（0，0）点。双击表格中的“扩大基信息”，在弹出的对话框中可增加或减少台阶的层数，修改每层台阶的高度及左、右、前、后扩大量，y轴正向为“前”，负向为“后”。
基底标高定义：单击基础立面图上的标高符号，在右侧表格中可修改标高符号的颜色并修改基底标高。
2.6结果输出
程序提供了两种查看结果的方式，一是在界面上直接查看汇总结果和详细结果，并且“设计”选项卡上有相关图示；二是生成汇总计算书和详细计算书查看结果。
结构计算完成后，界面上会出现如下图所示的汇总结果和详细结果窗口。用户可在“显示内容”的下拉列表中选择要查看的计算内容结果。
验算结果汇总描述表格中输出的基底合力偏心距、基底应力、软弱下卧层地基应力是计算值与容许值之比最大的一组结果，输出的抗倾覆稳定性和抗滑动稳定性是计算值与容许值之比最小的一组结果。
第 3 章U形扩大基础输入和输出
3.1基本参数
斜交时基础末端：定义斜交基础的末端线是垂直于道路设计线还是平行于前墙前缘线。
墙外法线与x轴的夹角：定义右侧墙的外法线与总体坐标x轴正向的夹角。x轴正向顺时针旋转至外法线方向为正，逆时针旋转为负。
指定基底U形等效为矩形：计算过程中有时需将基底U形等效为矩形，等效矩形的长度和宽度可由用户直接指定，若不指定，则程序按照以下原则确定等效矩形的长度和宽度：a是前墙的截面长度，α是侧墙外法线与x轴的夹角，则等效矩形的长度为a*cosα，等效矩形的宽度为U形基础的基底面积除以等效矩形的长度。
等效矩形的长度：等效矩形沿x方向的尺寸。
等效矩形的宽度：等效矩形沿y方向的尺寸。
岩石地基基底应力重分布时：岩石地基当按非对称截面计算的基底最小应力小于0时，程序将U形基础作为等效矩形基础按照《基规》第4.2.3和4.2.4条仅按受压区计算基底压应力。此处选择“不考虑附加应力”，表示岩石地基当按非对称截面计算的基底最小应力小于0时，按等效矩形基础受压区计算基底压应力，再与附加应力直接相加；若选择“与附加应力共同重分布”，表示岩石地基当按非对称截面计算的基底最小应力小于0时，将台前台后附加应力按等效矩形基础偏心受压法反算成外荷载，并将此荷载作为类型为“结构重力”的荷载，与用户输入的其他荷载重新组合，再计算基底应力。
其他参数的意义与矩形扩大基础相同。
3.2荷载参数
与矩形扩大基础相同。
3.3地质参数
与矩形扩大基础相同。
3.4水文参数
与矩形扩大基础相同。
3.5结构参数
基底尺寸定义：单击基础平面图的外边线，使其变成虚线，在右侧表格中可修改基础线的颜色、前墙下截面的长度和宽度、左侧墙和右侧墙下截面的长度、侧墙下截面的宽度。前墙下截面长度是指前墙下基础前边缘的长度，前墙下截面宽度是指前墙下基础的垂直宽度，左侧墙下截面长度是指左侧墙下基础外缘的总长度，右侧墙下截面长度是指右侧墙下基础外缘的总长度，侧墙下截面宽度是指侧墙的垂直宽度，左右侧墙的宽度必须相同。双击表格中的“U型扩大基信息”会弹出如下对话框，可增加或减少台阶的层数，修改每层台阶的高度及外侧、内侧、后缘扩大量，扩大量为垂直距离，y轴正向为“前”，负向为“后”。。
基底标高定义：单击基础立面图上的标高符号，在右侧表格中可修改标高符号的颜色和基底标高。
桥梁博士系列教程—小箱梁或T梁盖梁计算 上海同豪土木工程咨询有限公司 2008-4-22 教程概述
本例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： 桥墩盖梁的结构离散（划分单元） 输入总体信息 输入单元信息 输入施工信息 输入使用信息 执行项目计算 查阅计算结果 本例教程桥墩构造参数
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。 二、输入总体信息 计算类型为：全桥结构全安计算 计算内容：勾选计算活载 桥梁环境：相对湿度为0.6 规范选择中交04规范。
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： 虚拟桥面为连续梁时，刚度可在特征系数里修改。
第一施工阶段：安装所有杆件 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。
家在使用桥博、midas的时候经常会遇到些问题，希望大家把这些问题发出来，省的其他人在犯！！ 我先来说几条 A：桥博 0、桥博裂缝输出单位为mm，力输出单位为KN,弯矩输出单位KN*m,应力输出单位Mpa 1、从CAD中往桥博里面导入截面或者模型时，CAD里面的坐标系必须是坐标系。 2、桥博里面整体坐标系是向上为正，所以我们在输荷载的时候如果于整体坐标系相反就要输入负值。 3、从CAD往桥博里导截面时，将截面放入同一图层里面，不同区域用不同颜色区分之。 4、桥博使用阶段单项活载反力未计入冲击系数。 5、桥博使用阶段活载反力已计入1.2的剪力系数。 6、计算横向力分布系数时桥面中线距首梁距离：对于杠杆法和刚性横梁法为桥面的中线到首梁的梁位线处的距离；对于刚接板梁法则为桥面中线到首梁左侧悬臂板外端的距离，用于确定各种活载在影响线上移动的位置。 7、当构件为混凝土构件时，自重系数输入1.04. 8、桥博里通过截面修改来修改截面钢筋时，需将“添加普通钢筋”勾选去掉，在截面里输入需要替换的钢筋就可以把钢筋替换掉。 9、在施工阶段输入施工荷载后，可以通过查看菜单中的“显示容设定”将显示永久荷载勾选上，这样就可以看看输入的荷载位置、方向是否正确。
10、桥博提供自定义截面，但是当使用自定义截面后，显示和计算都很慢，需要耐心。 11、桥博提供材料库定义，建议大家定义前先做一下统一，否则模型拷贝到其他电脑上时材料不认到那时就头疼了。 12、有效宽度输入是比较繁琐的事情，大家可以用脚本数据文件，事先在excel 中把有效宽度计算好，用Ultraedit列选模式往里面粘贴，很方便！！ 14、当采用直线编辑器中的抛物线建立模型时，需要3个控制截面，第一个控制截面无所谓，第二个控制截面向后抛，第三个控制截面向前抛，桥博里面默认的是二次抛物线！！ 15、当采用直线编辑器建立模型时，控制截面要求点数必须一致，否则告诉你截面不一致。 16、修改斜拉索面积时用斜拉索单元编辑器，在拉锁面积里需要输入拉索个数*单根拉索的面积。 17、挂篮操作的基本原理： 挂篮的基本操作为：安装挂篮（挂篮参与结构受力同时计入自重效应）、挂篮加载（浇筑混凝土）、转移锚固（挂篮退出结构受力、释放挂篮力及转移拉索索力）和拆除挂篮（消除其自重效应）。具体计算过程如下： ) 前支点挂篮：（一般用于斜拉桥悬臂施工） ）如果挂篮被拆除，则挂篮单元退出工作，消除其自重效应。）如果挂篮转移锚固，则挂篮单元退出工作，释放挂篮力，并将拉索索力转到主梁上。 ）如果安装挂篮，则将挂篮单元置为工作单元并与主梁联结，计算挂篮
2015年大学生创新训练计划项目申请书 桥梁博士第二次上机作业 横向分布系数的计算 组长： 学院： 年级专业： 指导教师： 组员： 完成日期：
桥梁博士第二次上机作业 一、作业组成 二、作业合作完成情况 本次作业由3组组员共同完成，任务分配情况如下： 张元松完成实例一（“杠杆法”求横向分布系数），并对计算过程进行截图。 郑 宇完成实例二（“刚性横梁法”求横向分布系数），并对计算过程进行截图。 计时雨完成实例三（“刚接板梁法”求横向分布系数），并对计算过程进行截图。 孙 皓完成实例四（实例四、“铰接板梁法”求横向分布系数），对计算过程进行截图，并进行本次实验报告的撰写任务。 三、上机作业内容 1、任务分析与截面特性计算 本次作业结合老师所给的双向四车道的高速公路分离式路基桥的设计图进行，首先对图纸进行分 第二次作业组成 实例一、“杠杆法”求横向分布系数 实例三、“刚接板梁法”求横向分布系数 实例二、“刚性横梁法”求横向分布系数 实例四、“铰接板梁法”求横向分布系数
析，确定荷载横向分布系数计算所对应的各个截面；然后求出所用到截面的界面特性（抗弯惯性矩和抗扭惯性矩）；最后用“桥梁博士”的横向分布计算功能求出各主梁的横向分布系数，为接下来的简支T 梁的配筋计算和结构安全性验算做好准备。 （1）通过CAD绘图的方式求出截面特性 用CAD绘制出桥梁设计图中的跨中截面与支点截面如图1所示。对两个截面分布使用“reg”命令→“massprop”命令，求出两个截面的截面特性如图2所示。 图1 CAD绘制的桥梁单元截面 (a) CAD算出的跨中截面特性 (b) CAD算出的支点截面特性 图2 CAD计算出的桥梁截面特性 （2）通过“桥梁博士”计算出截面图形进行验算 步骤一：打开桥博，点击“新建”出现对话框，如图3所示。点击“桥梁博士截面设计文件”，出现图4界面。
桥梁博士操作实例 上机时间： 组长： 学院： 年级专业： 指导教师： 组员： 完成日期：
桥梁博士第一次上机作业 一、作业组成 二、作业合作完成情况 本次作业由3组组员共同完成，任务分配情况如下： 张元松完成实例一（用快速编辑器编辑5跨连续梁），并对建模过程进行截图。 郑宇完成实例二（双塔单索面斜拉桥建模），并对建模过程进行截图。 计时雨完成实例三（拱肋的建立过程），并对建模过程进行截图。 孙皓完成实例四（预应力T梁建模及钢束的输入）及实例五（从CAD导入截面及模型），对建模过程进行截图，并进行本次实验报告的撰写任务。 三、上机作业内容 1、用快速编辑器编辑5跨连续梁 (1) 模型参数：5跨连续梁，5跨跨径从左到右依次为20m、30m、40m、30m、20m，都呈抛物线变化，
(2) 具体操作： 步骤一：点击“文件”，“新建项目组”并“创建项目”，在输入单元特性信息对话框中，点击“快速编译器”的“直线”编译按钮，出现“直线单元组编辑”对话框。 步骤二：在“直线单元组编辑”对话框中，将“编辑内容”的复选框的4个复选按钮都勾上，编辑单元号：1-140，左节点号：1-140，右节点号：2-101，分段长度：100*1，起点x=0 y=0，终点x=1，y=0，如图1所示。 图1 输入单元节点信息 步骤三：添加控制截面。 A、在控制点距起点距离这一栏，依次添加0、10、20、35、50、70、90、105、120、130、140。 B、选定控制截面0米处，点击“截面特征”→“图形输入”，选择“铅直腹板单箱双室”，输入截面尺寸，如图2所示。然后点击“确定”，选择“中交新混凝土：C40混凝土”，点击“存入文件”，将文件保存为“0m截面.sec”。（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） 图2 输入“0截面”截面尺寸
1.1 项目组操作 1.新建项目组 ●从主菜单中选择文件>新建项目组；或<快捷键>：[Alt]+F>[Ctrl]+W。 ●显示名称为“新项目组”，右击项目组显示名称，在菜单中选择“标签重命名”（如 图错误！文档中没有指定样式的文字。-1所示），输入项目组显示名称，单击确 定。 图错误！文档中没有指定样式的文字。-1创建项目组 2.打开项目组 ●从主菜单中选择文件>打开项目组；或<快捷键>：[Alt]+F>[Ctrl]+G。 ●将弹出图错误！文档中没有指定样式的文字。-2所示对话框，选择项目组或项目 文件，打开。 图错误！文档中没有指定样式的文字。-2选择项目组文件对话框
●项目组文件后缀为pjw。 ●若打开项目文件（文件后缀为prj），此时将自动生成一同名的项目组文件。 3.关闭项目组 ●从主菜单选择文件>关闭项目组；或<快捷键>：[Alt]+F>[Ctrl]+L。 ●如果工程数据经过修改,关闭前会弹出对话框，询问是否保存已作的修改。 ●在关闭新项目组时，用户还需要指定这个项目组的存储文件名和存储路径。 ●关闭项目组后，桥梁博士恢复默认的窗口。 4.保存项目组 ●从主菜单选择文件>保存项目组；或<快捷键>：[Alt]+F>[Ctrl]+F ●输入文件名并选择保存目录，然后单击保存。 5.另存项目组 ●以另外一个文件名保存当前项目组。 ●从主菜单选择文件>项目组另存为；或<快捷键>：[Alt]+F>[Ctrl]+B。 ●输入文件名并选择保存目录，然后单击保存。 图错误！文档中没有指定样式的文字。-3保存项目组文件对话框 6.显隐项目组 ●从主菜单选择查看>项目组；或单击工具栏按钮“”，切换显示和隐藏项目管 理组窗口。 图错误！文档中没有指定样式的文字。-4项目组窗口 7.项目的快捷操作 ●选中项目单击鼠标右键，弹出右键菜单，可进行多项快捷操作：
桥梁博士斜拉桥建模实例 我们拟定建立以下模型，见下图： 参数说明：桥面长度L1=100M，分100个桥面单元，每单元长度1M，桥塔长度L2=50M，分50个竖直单元，每单元长度1M，拉索单元共48个单元，左右对称，拉索桥面锚固端间隔为2 M，桥塔锚固端间隔为1M。 下面介绍具体建立模型的步骤：
步骤一，建立桥面单元。用快速编译器编辑1-100个桥面单元（具体过程略），参见下图： （注：在实际操作中桥面的截面形状可以自己拟定） 步骤二：建立桥塔单元。用快速编译器编辑101-150个桥塔单元（具体过程略），参见下图：
（注：在实际操作中桥面的截面形状可以自己拟定，在分段方向的单选框内，一定要选择“竖直”，起点x=49，y=-20，终点x=49，y=30是定义桥塔的位置，这里我把它设在桥面中部，桥面下20米处，因为我做的桥塔截面为2m×2m的空心矩形，所以此处起点和终点x填49，请读者自己理解） 步骤三：拉索的建立。 A、先编辑桥塔左边部分24跟拉索单元。 点击快速编译器的“拉索”按钮，在拉索对话框内的编辑内容复选框选择编辑节点号勾上，编辑单元号：151-174，左节点号：1-48/2；右节点号：152-129；（注意：左节点1-48/2代表拉索在桥面的锚固点间距为2M），如下图：
在快速编译器中选择“单元”按钮，在“单元”对话框内的复选框内把“截取坐标”勾上，编辑单元号：151-174，然后确定。如下图：
B、建立桥面右半部分的24跟拉索。 在快速编译器中选择“对称”按钮，在“对称”对话框中的编辑内容4个复选框都勾上。 模板单元组：151-174；生成单元组：198-175；左节点号：55-101/2；右节点号：129-152；对称轴x=50，然后确定。见下图： 这样，我们就建好了拉索单元的模型。现在让我们来看一看整个模型的三维效果图：
桥博操作流程 一、准备工作： 1.控制点的模型断面：使用AutoCAD以mm为单位绘制，将断面 放臵在同一个图层当中。 2.钢束：使用AutoCAD以mm为单位绘制，首先绘制梁板外框线， 然后按给定的纵横坐标（或两直线夹圆曲线半径等数据，以画圆中C→T命令）绘制钢束，将钢束设臵成红色，并且将每一根钢束放臵于一个图层中。全部绘制完毕后将整体图形的左上角点移至原点。当然，这是基于建模的参考基准点考虑的。 3.节点和单元：将梁板按支座位臵、横隔板位臵、区段小于1 米来划分控制断面。 二、桥博建模、计算： 1.打开桥梁博士3. 2.0。 2.创建新项目组。 3.点击项目→创建项目，填写项目名称，选择项目类型，点击 确定。 4.点击复制项目组保存至你想存的文件夹当中，并取合适的文 件名。 5.在工程描述中填写此次计算的相关内容。 6.在结构备忘描述中填写要计算的部位，为以后方便查看。 7.选择计算类别。
8.勾选计算内容。 9.填写结构重要性系数，按照《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）4.1.6条和1.0.9条取用。 10.选择规范：是按旧规范还是新规范执行。 11.右键单击选择单元信息。 12.勾选单元性质，是否为全预应力构件、现场浇筑构件、桥 面单元。 13.填写自重系数：按照计算的构件砼相对C25容重比值。 14.右键单击选择从AutoCAD导入截面，图层名称一定要与CAD 中图层名称一致。其他参数不用修改直接点击确定。 15.选择快速编辑中“直线”，开始建模。 16.在直线单元编辑中勾选全部编辑内容。填写起终点的（X， Y）值，一般起点为（0,0），终点为（预制长度，0）。然后按照模型是否为变化截面来添加“控制点断面定义”。注意截面特征可以在控制点处添加修改。此处注意附加截面（湿接缝）的设臵，只与长高有关，与位臵无关；可按湿接缝总长和单高填写，一般为矩形。 17.编辑单元号：划分几个单元即为几个单元号，格式为1-N。 18.编辑左节点号：1-N。 19.编辑右节点号：1-(N+1)。 20.分段长度：按分段长度填写，中间用空格。如0.38 2*0.56 0.5 6*0.53 10*0.96 6*0.53 0.5 2*0.56 0.38。
拱桥加固实例 1概述 仁义桥位于山西省太原市清徐县榆次一古交公路清徐段上，于1971年修建。桥梁原设计荷载为：汽车-13级、拖车-60。上部结构为：空腹式悬链线无铰钢筋混凝土双曲拱桥，净跨径25m，矢跨比为1／6，设计拱轴系数m=2.20，共三跨。桥面宽度为：净-7m+2×1.0m(人行道)，桥面纵坡为0，横坡为3％(双向)，主拱圈宽度为7.5m。主拱圈厚度为0.80m。拱上建筑采用排架式副拱墩。下部结构为：150#片石混凝土实体墩和桥台，桥墩顶宽2.0m基础为明挖扩大基础。 随着清徐县经济的不断发展，仁义桥现状已不能满足清徐一古交公路交通量日益增长、车辆荷载等级增大的要求。为满足榆次一古交二级公路清徐路段公路建设的要求，在2004年对该桥进行了加固改造。 2加固采用桥梁技术标准 (1)设计汽车荷载等级：公路—Ⅱ级，人群3.0kN／m2，桥面组成：净—9m+2×1.0m(人行道)。 3加固依据及资料 交通部部标准《公路工程技术标准》(JTJB01—2003)。交通部部标准《公路桥涵设计规范》(1989年合订本)，交通部部标准《公路桥涵施工设计规范》(JTJ041—2000)，交通部部标准《公路质量检验评定标准》(JTJ071—98)，交通部部标准《公路养护技术规范)JTJ0173—96)，公路桥涵设计手册：《拱桥》(上、下册)(1991年版)。仁义桥原设计文件(太原公路分局1971年)。 4加固设计要点 (1)上部结构计算采用《桥梁博士》(平面杆系有限元程序)进行加固后成桥状态下活载、恒载、温度变化等作用力计算，以最不利荷载组合进行控制设计。 (2)下部结构按重力式墩台计算，计算荷载按《公路桥涵设计通用规范》的规定，对所有可能承受的荷载进行最不利组合。以最不利荷载组合控制设计。基础计算按照《公路桥涵地基与基础设计规范》，结合本桥实际情况按旧桥基础承载力提高系数予以考虑进行验算。 (3)桥面板计算按单向板和悬臂板计算，悬臂跳梁进行截面强度验算、抗剪计算和抗倾覆计算。 (4)相关参数：相对湿度70％，墩台不均匀沉降考虑10mm。桥面板与其他结构温差5℃。 5加固方法
桥梁博士建模实例 一、拱肋的建立过程事例 我们现在拟定建立如下图所示的模型： 说明：桥面全长50M，分为50个单元，每个单元x向分段长度为1M，系杆截面为2000×1000MM的矩形截面，材料为40号混凝土拱肋单元； 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40号混凝土，钢管半径R=1000MM，厚度T=120MM，为A3号钢 吊杆每隔5M设1根，拉索材料为270低级松弛钢绞线 下面我们讲述具体的建立过程： 步骤一：选择菜单栏的项目>创建工程项目，建立新工程，如下图所示：
步骤二：按F4键进入原始数据输入窗口，在数据菜单中选择“输入单元特征信息”，见下图 步骤三：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：
步骤四：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： 步骤五：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：
步骤六：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：1 52-100，右节点号：52-100 51，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：
第1章直线桥梁设计计算输出 本章介绍如何进行直线桥梁设计计算结果的输出。数据输出包括文字、表格和图形，数据信息需等待数据计算结果生成后才可输出，例如，如果需要输出第5施工阶段的结构永久荷载效应，则需要等待系统第5施工阶段计算结束后才可以输出。 桥梁结构设计分析计算内容繁多，数据庞大，系统对数据结果采用数据库技术进行详尽的输出，所有输出都可以按照用户的索引要求进行。同时文字输出和图形输出相结合，做到图文并茂。所许需要查看的内容以下将按照索引方式分类介绍。 单元的内力效应为局部坐标系效应值，位移为总体坐标系效应值，但如果桥面单元截面为竖直截面（总体信息输入时设定），则桥面单元的内力效应为总体坐标系效应值。各内力的方向和单位约定参见2.4节。 1.1 总体信息输出 1.打开界面：使用数据菜单下的输出总体信息命令，打开如下图所示的输出窗口。 图1-1总体信息输出窗口图1-2总体信息输出窗口－单元特征 图1-3总体信息输出窗口－单元数量
2.输出方法：总体信息输出主要是结构的一般信息汇总，可使用右键菜单 切换不同内容的输出，也可在查看菜单中使用显示内容设定，通过制表检索号来控制绘制表格的单元号，支持打印。 3.输出内容：内容包括结构的最大单元号、节点号、钢束号、施工阶段号，结构耗用 材料合计汇总，单元的基本特征列表（左右节点号、左右节点坐标、单元类型、安装与拆除阶段），单元的数量列表（左右梁高、面积、单位重和单元重量，单元的重量信息已经计入单元自重的提高系数）。 1.2 单元信息输出 1.打开界面：使用数据菜单下的输出单元信息命令，打开如下图所示的输出窗口。 图1-4单元的几何外形输出图1-5单元的总内力和位移输出 图1-6单元的施工阶段应力输出图1-7单元的施工阶段应力验算输出
桥梁博士V4案例教程横向分布系数解决方案
一、杠杆法 项目概况： 上部结构采用装配式T梁，计算跨径19.5m，桥宽0.75+7+0.75，计算支点横梁处1号梁和2号梁的相应于公路一级的横向分布系数；（横断面如下图） 当荷载位于支点处时，应按杆杠原理法计算荷载横向分布系数。 新建项目： 模型类型选择横向分布模型； 项目名称：人工输入 项目路径：项目保存位置 模型默认：人工输入
新建任务： 选择杆杆法 结构描述 如下图： 主梁间距：各主梁距离前一个主梁的间距，单位为m。第一根主梁前无主梁，故其主梁间距为0。
荷载描述： 计算规范：根据各个工程项目选择本次工程对应的规范（由于横向分布模型和三维模型是独立的节点，因此这个规范不能从三维模型的总体信息中传入） 特殊荷载： 单击“特殊荷载”对应的单元格中按钮，将会出现如下图所示的对话框： 轮重：特殊车辆横向各轮轮重（轮重宜填写相对值，例如，特载定义为四个车轮，每个轮重为1/4）。
轮间距：各轮中线距离前一轮的距离，单位为m。首轮前无车轮，故其轮间距为0。 桥面布置： 单击“桥面布置”对应的单元格中按钮，将会出现如下图所示的对话框： 类型：可以选择人行道、车道、防撞墙和隔离带共4种类型。4种类型可以任意组合形成桥面。 宽度(m)：所选择桥面类型的宽度，单位为m。 车道数：当选择的类型为车道时填写。人行道、防撞墙和隔离带不输入车道数。 恒载(kN/m2)：人行道、防撞墙和隔离带的均布恒载集度。 桥面中线距离首梁距离 用于确定各种活载在影响线上移动的位置。对于杠杆法和刚性横梁法为桥面中线到首梁梁位线的距离； 对于刚接板梁法和比拟正交异性板法为桥面中线到首梁左侧悬臂板外端的距离。
等高预应力连续箱梁桥分析实例 目 录 使用本资料前应注意的事项 (3) 1.1 结构形式概况 (4) 1.2 主要技术标准 (4) 1.3 设计采用的主要规范和标准 (5) 1.4 主要材料 (5) 1.4.1 材料分类 (5) 1.4.2. 材料参数 (5) 1.5 设计荷载 (6) 1.5.1 恒载 (6) 1.5.2 收缩徐变 (6) 1.5.3 基础不均匀沉降 (6) 1.5.4 预应力张拉力 (6) 1.5.5 活载 (6) 1.5.6 温度作用 (6) 2、前处理 (7) 2.1总体信息输入 (7) 2.2 结构建模 (9) 2.2.1有限元构件法 (9) 2.2.2 梁的建立与划分 (10) 2.2.3 截面的建立、安装与拟合 (10) 2.3钢束设计 (13) 2.4钢筋设计 (15) 2.5施工分析 (15) 2.6运营分析 (15) 2.7数检与运行 (17)
3 后处理 (17) 3.1规范验算项目梳理 (17) 3.2后处理查询项目的建立 (17) 3.3计算书一键生成 (18)
使用本资料前应注意的事项 本资料重点讲述桥梁博士(Dr.BridgeV4.0)系统的使用，文中涉及的结构尺寸和设计数据均源于实际工程项目，但可能并不适合于所有情况，仅用户可供学习《桥梁博士V4》使用； 桥梁博士V4系统的计算理论、约定的坐标系、单位制以及数据输入的格式等，这些信息的可能在本文中并不全面，用户可以查阅随软件提供的帮助文件、实时hint提示。 使用桥梁博士系统进行桥梁结构分析，其结果的正确性取决于用户对结构建模的合理性以及对规范的正确理解；因此使用程序之前，用户必须充分理解结构受力特点。 本书使用的符号均与系统支持的规范一致，具体的含义请参考有关规范。
桥梁博士规范计算需注意的问题 公共部分 1. 收缩、徐变的处理严格与所选规范一致； 2. 不均匀沉降的组合处理V3与V2是不同的，使用时应参照输入数据更改部分的内容。 3. 位移的自动组合：实际上是没有意义的，V3中放弃了自动组合，如果需要使用位移的组合需用户自行定义组合系数； 4. 位移的计算：是按照不开裂换算截面刚度计算的，未做折减处理。 5. 材料：升级版中的材料与选用规范严格配套，可能使用上有些麻烦，但我们认为确保数据是正确的更为重要，因此在规范之间不能相互引用材料，否则极容易导致用户数据混乱，如果需要做对照比较可使用自定义材料解决。 6. 钢筋混凝土构件的应力计算：由于截面开裂导致叠加原理失效，V3中是按照组合内力或累计内力计算截面应力的，并且应力的计算不考虑截面的施工过程。 7. 施工阶段中张拉预应力束：一般不要在支架上张拉，最好模拟为在脱架时张拉；先张拉后脱架导致产生含有预应力影响的支架反力，但脱架时系统不认为是预应力效应而作为外荷载处理，虽然应力的影响很小，但在承载能力极限状态强度验算时在扣除预应力效应时会漏掉部分影响，一般情况下两种模拟方法在应力上的差异可以忽略。 8. 计算截面：结构内力计算时采用全截面计算，在计算截面应力时采用有效截面计算（公路04规范中预应力产生的轴力引起的应力是按全
截面计算的）； 1.1 公路04规范 1. 环境的相对湿度：在总体信息中由用户应自定义。 2. 钢束松弛率：由用户定义，松弛时间应添0，松弛完成过程系统自动按规范处理；如果松弛率添0，则松弛损失的计算是按照04规范6.2.6-1公式计算的，其中松弛系数取用0.3； 3. 收缩、徐变的计算天数：应在施工阶段中输入，使用阶段的收缩徐变天数用户可自己考虑，也可添0。新规范中的控制思想是结构在寿命期限内的应力指标，而不是仅仅几年内的指标。 4. 汽车的冲击系数：用户必须自己定义。 5. 预应力引起的截面应力：已经按照规范规定的算法计算，即轴力引起的应力按全截面计算，弯矩引起的应力按有效截面计算。 6. 系统中没有考虑B类构件（开裂截面）的应力计算。下一版本中解决。 7. 裂缝计算：对骨架钢筋直径应乘以1.3的系数系统没有考虑，用户可通过等代钢筋直径来解决，即保持面积不变、变化直径和根数；8. 构件抗裂验算：已经考虑了现浇和预制预应力混凝土构件的算法不同； 9. 预应力二次矩的计算：仅考虑竖向边界条件对变形的约束影响，框架结构在承载能力极限状态验算中一般不要考虑二次矩部分； 10. 圬工构件、叠合梁和钢构件：按公路04规范设计时用户需自行控制验算指标；
0、桥博内裂缝输出单位为mm，内力输出单位为KN,弯矩输出单位KN*m,应力输出单位Mpa 1、从CAD中往桥博里面导入截面或者模型时，CAD里面的坐标系必须是大地坐标系。 2、桥博里面整体坐标系是向上为正，所以我们在输荷载的时候如果于整体坐标系相反就要输入负值。 3、从CAD往桥博里导截面时，将截面放入同一图层里面，不同区域用不同颜色区分之。 4、桥博使用阶段单项活载反力未计入冲击系数。 5、桥博使用阶段活载反力已计入1.2的剪力系数。 6、计算横向力分布系数时桥面中线距首梁距离：对于杠杆法和刚性横梁法为桥面的中线到首梁的梁位线处的距离；对于刚接板梁法则为桥面中线到首梁左侧悬臂板外端的距离，用于确定各种活载在影响线上移动的位置。 7、当构件为混凝土构件时，自重系数输入1.04. 8、桥博里通过截面修改来修改截面钢筋时，需将“添加普通钢筋”勾选去掉，在截面里输入需要替换的钢筋就可以把钢筋替换掉。 9、在施工阶段输入施工荷载后，可以通过查看菜单中的“显示内容设定”将显示永久荷载勾选上，这样就可以看看输入的荷载位置、方向是否正确。 10、桥博提供自定义截面，但是当使用自定义截面后，显示和计算都很慢，需要耐心。 11、桥博提供材料库定义，建议大家定义前先做一下统一，否则模型拷贝到其他电脑上时材料不认到那时就头疼了。 12、有效宽度输入是比较繁琐的事情，大家可以用脚本数据文件，事先在excel中把有效宽度计算好，用Ultraedit列选模式往里面粘贴，很方便！！ 14、当采用直线编辑器中的抛物线建立模型时，需要3个控制截面，第一个控制截面无所谓，第二个控制截面向后抛，第三个控制截面向前抛，桥博里面默认的是二次抛物线！！ 15、当采用直线编辑器建立模型时，控制截面要求点数必须一致，否则告诉你截面不一致。 16、修改斜拉索面积时用斜拉索单元编辑器，在拉锁面积里需要输入拉索个数*单根拉索的面积。 17、挂篮操作的基本原理： 挂篮的基本操作为：安装挂篮（挂篮参与结构受力同时计入自重效应）、挂篮加载（浇筑混凝土）、转移锚固（挂篮退出结构受力、释放挂篮内力及转移拉索索力）和拆除挂篮（消除其自重效应）。具体计算过程如下： ) 前支点挂篮：（一般用于斜拉桥悬臂施工） ）如果挂篮被拆除，则挂篮单元退出工作，消除其自重效应。 ）如果挂篮转移锚固，则挂篮单元退出工作，释放挂篮内力，并将拉索索力转到主梁上。）如果安装挂篮，则将挂篮单元置为工作单元并与主梁联结，计算挂篮自重产生的结构效应。 ）如果挂篮上有加载，则计算加载量值，并计算其结构效应。（挂篮加载时，挂篮必须为工作状态）； 一般施工过程：安装空挂篮、调索、浇筑部分砼、调索、浇筑全部混凝土、调索、拉索锚固转移、移动挂篮，其中移动挂篮过程采用在同一阶段拆除和安装挂篮来模拟。 ) 后支点挂篮：（一般用于无索结构的悬臂施工，如连续梁、T构等） ）如果挂篮被拆除，则挂篮单元退出工作，消除其自重效应。 ）如果挂篮转移锚固，则挂篮单元退出工作，释放挂篮内力。 ）如果安装挂篮，则将挂篮单元置为工作单元并与主梁联结，计算挂篮自重产生的结构效应。
利用桥梁博士进行横梁计算的教程 本文介绍桥梁博士进行箱梁横梁计算。红色字体内容为本文的操作步骤，黑体字为相应的一些说明和解释。 横梁为一个30+30m两跨预应力箱梁边墩(8号墩)上的边横梁。8号墩上预应力箱梁高2m，箱顶宽约46.1m，箱底宽36.5m。计算时横梁外形近似取为墩顶箱梁外形。横梁厚为150cm，为预应力横梁。预应力钢绞线规格为12Фs15.2，4束一股，钢绞线张拉控制应力取为1357.8MPa，其它参数可参见PDF版的CAD图。 一、新建项目组——创建项目——将项目名称命名为8号墩边横梁 二、输入总体信息： 计算类别：全桥结构安全验算，其它取为默认项 三、从CAD导入计算模型 1)在桥博的白色界面区域右键——输入单元信息 2)在桥博的白色界面区域右键——从AUTOCAD导入模型 事先应准备好模型图，本例中为“8号墩边横梁.dxf”，注意最好使单元1的起点位于CAD中的原点，这样导入模型后，桥博中模型的的单元1的左节点(节点1也将位于桥博系统中的坐标原点)。 从CAD导入计算模型的相关注意事项参见桥博帮助文件(V3使用手册，以下简称V3)的14.2节。这里稍微再做些解释： 1)长度单位：桥博中的单位采用的米，桥博认为dxf中的单位采用mm，1m=1000mm，也就是说如果要在桥博中建立一个1m长的单元，那么再CAD中的线长度应为1000mm。 2)图层：V3中有一个例子，其中存储单元的图层命名为0，但是并不意味着单元只能放在0图层里。理论上讲，导入模型时，“dim”和“sub”图层是有特定用途的，除了这两个图层，你可以任意建立其它的图层用来放置单元。而且单元也并不要求只能放于一个图层中，你可以放于两个或者多个图层中，但是一次只能导入一个图层中的单元。 3)单元节点文字：如果需要指定划分节点的单元节点号，可以在“dim”图层中输入文字进行说明，注意文字与节点文字的最小距离(在桥博中“从CAD导入模型”工作界面上指定)。因为本例中横梁模型较简单，故是在模型图中并未指定节点号，而是采用桥博导入后默认的节点单元号。
利用桥梁博士进行横梁计算的教程(续一) 本文介绍桥梁博士进行箱梁横梁计算。红色字体内容为本文的操作步骤，黑体字为相应的一些说明和解释。 基本情况在前文中有所介绍，这里主要介绍加载及边界条件的设定。 一、输入施工信息 共建立了三个施工阶段，阶段1安装所有单元；阶段2张拉所有钢束(钢束1、2)，并灌浆；阶段3施加永久荷载。三个施工阶段的设置分别如图1.1-1.3所示。 图1.1 试工阶段1 在阶段3中所施加的永久荷载，是在求得8号墩上所承担的恒载(F0)的基础上，除以墩上箱梁的腹板数(n)，而后在与腹板对应的位置处加以F0/n的集中力。如果要做的细，还可以按各腹板所承担的承载面积进行分配。 关于边界条件，可以在有支座的位置处设计边界条件，注意一般设一个横向约束即可，其它均可只设为竖向约束。图1.4给出了相应的约束和加载情况。
图1.2 试工阶段1 图1.3 试工阶段1
二、输入使用信息： 收缩徐变天数取为：3650。一般认为混凝土的收缩徐变可以持续数年。最在升温温差取为25度，降温温差也取25度。非线性温度按D60-2004中4.3.10定义，一个为正温差，一个为负温差。 活荷载描述：按公路一级车道荷载加载。因为本例中桥宽有40多m，故偏保守的取为10个车道。先按一个车道纵向影响线加载求得墩顶位置处承担的活荷载值，此例约为626KN，填入图2.1中鼠标处示处。 图2.1 活荷载输入 如图2.1所示，勾选横向加载——点横向加载有效区域按钮，将弹出如图2.2所示窗口。活载类别选择汽车，横向有效区域起点取为1m，终点为45.1m。 有必要说明下的是，采用桥博进行横向加载计算时并不用输入活载的横向分布调整系数，车道折减系数等，而是通过定义车道、横向有效分布区域等由桥博自行进行加载。
桥梁博士V4案例教程 钢箱梁梁格模型（弯桥）解决方案
目录 1.工程概述............................................................................................................................................ - 2 - 2.总体信息............................................................................................................................................ - 3 - 3.结构建模............................................................................................................................................ - 4 - 4.加劲设计.......................................................................................................................................... - 18 - 5.施工分析.......................................................................................................................................... - 20 - 6.运营分析.......................................................................................................................................... - 22 - 7.计算和结果查询.............................................................................................................................. - 24 - 8.计算报告.......................................................................................................................................... - 26 -
2015年大学生创新训练计划项目申请书桥梁博士操作实例 上机时间： 组长： 学院： 年级专业： 指导教师： 组员： 完成日期：
桥梁博士第一次上机作业 一、作业组成 二、作业合作完成情况 本次作业由3组组员共同完成，任务分配情况如下： 张元松完成实例一（用快速编辑器编辑5跨连续梁），并对建模过程进行截图。 郑宇完成实例二（双塔单索面斜拉桥建模），并对建模过程进行截图。 计时雨完成实例三（拱肋的建立过程），并对建模过程进行截图。 孙皓完成实例四（预应力T 梁建模及钢束的输入）及实例五（从CAD 导入截面及模型），对建模过程进行截图，并进行本次实验报告的撰写任务。 三、上机作业内容 1、用快速编辑器编辑5跨连续梁 (1) 模型参数：5跨连续梁，5跨跨径从左到右依次为20m 、30m 、40m 、30m 、20m ，都呈抛物线变化，第 一 次 作 业 组 成 实例一、用快速编辑器编辑5跨连续梁 实例三、拱肋的建立过程 实例二、单索面斜拉桥建模 实例四、预应力T 梁建模及钢束的输入 实例五、从CAD 导入截面及模型
模型共分140个单元，每单元为1m，截面均为铅直腹板单箱双室，边跨梁高2500mm，跨中梁高1400mm。 (2) 具体操作： 步骤一：点击“文件”，“新建项目组”并“创建项目”，在输入单元特性信息对话框中，点击“快速编译器”的“直线”编译按钮，出现“直线单元组编辑”对话框。 步骤二：在“直线单元组编辑”对话框中，将“编辑内容”的复选框的4个复选按钮都勾上，编辑单元号：1-140，左节点号：1-140，右节点号：2-101，分段长度：100*1，起点x=0 y=0，终点x=1，y=0，如图1所示。 图1 输入单元节点信息 步骤三：添加控制截面。 A、在控制点距起点距离这一栏，依次添加0、10、20、35、50、70、90、105、120、130、140。 B、选定控制截面0米处，点击“截面特征”→“图形输入”，选择“铅直腹板单箱双室”，输入截面尺寸，如图2所示。然后点击“确定”，选择“中交新混凝土：C40混凝土”，点击“存入文件”，将文件保存为“0m截面.sec”。（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）
使用桥博、midas计算时经常遇到的问题总结 midas计算时经常遇到的问题总结(更新至09-7-26) :loveliness:大家在使用桥博、midas的时候经常会遇到些问题，希望大家把这些问题发出来，省的其他人在犯！！ 我先来说几条 [b][font=黑体][size=5][color=Blue]A：桥博[/color][/size][/font][/b] 0、桥博内裂缝输出单位为mm，内力输出单位为KN,弯矩输出单位KN*m,应力输出单位Mpa 1、从CAD中往桥博里面导入截面或者模型时，CAD里面的坐标系必须是大地坐标系。 2、桥博里面整体坐标系是向上为正，所以我们在输荷载的时候如果于整体坐标系相反就要输入负值。 3、从CAD往桥博里导截面时，将截面放入同一图层里面，不同区域用不同颜色区分之。 4、桥博使用阶段单项活载反力未计入冲击系数。 5、桥博使用阶段活载反力已计入1.2的剪力系数。 6、计算横向力分布系数时桥面中线距首梁距离：对于杠杆法和刚性横梁法为桥面的中线到首梁的梁位线处的距离；对于刚接板梁法则为桥面中线到首梁左侧悬臂板外端的距离，用于确定各种活载在影响线上移动的位置。 7、当构件为混凝土构件时，自重系数输入1.04.
8、桥博里通过截面修改来修改截面钢筋时，需将添加普通钢筋勾选去掉，在截面里输入需要替换的钢筋就可以把钢筋替换掉。 9、在施工阶段输入施工荷载后，可以通过查看菜单中的显示内容设定将显示永久荷载勾选上，这样就可以看看输入的荷载位置、方向是否正确。 10、桥博提供自定义截面，但是当使用自定义截面后，显示和计算都很慢，需要耐心。 11、桥博提供材料库定义，建议大家定义前先做一下统一，否则模型拷贝到其他电脑上时材料不认到那时就头疼了。 12、有效宽度输入是比较繁琐的事情，大家可以用脚本数据文件，事先在excel中把有效宽度计算好，用Ultraedit列选模式往里面粘贴，很方便！！ 14、当采用直线编辑器中的抛物线建立模型时，需要3个控制截面，第一个控制截面向后抛物线，后两个控制截面向前抛物线，桥博里面默认的是二次抛物线！！ 15、当采用直线编辑器建立模型时，控制截面要求点数必须一致，否则告诉你截面不一致。 16、修改斜拉索面积时用斜拉索单元编辑器，在拉锁面积里需要输入拉索个数*单根拉索的面积。 17、挂篮操作的基本原理： 挂篮的基本操作为：安装挂篮（挂篮参与结构受力同时计入自重效应）、挂篮加载（浇筑混凝土）、转移锚固（挂篮退出结构受力、释放挂篮内
文章编号:0451-0712(2008)01-0079-04 中图分类号:U441.5 文献标识码:B 桥梁柱式盖梁内力分析的有限元方法 葛占钊1 ,胡国海2 ,张耀元2 ,黄 侨 1 (1.哈尔滨工业大学桥梁工程研究所 哈尔滨市 150090; 2.吉林省公路勘测设计院 长春市 130021) 摘 要:盖梁是桥梁下部结构的重要组成部分,也是重要受力构件之一,盖梁传统手算方法比较繁琐,大量的数据整理容易出错,并且效率低。有限元方法的出现,解决了这一难题,如要建立全桥空间模型,可以达到更真实的模拟效果,但相对也比较费时。本文通过实例,建立有限元简化模型与全桥空间模型,对盖梁内力进行计算,并对计算结果进行对比和理论分析,从而确定其简化计算模型的适用性,给出进一步完善的方法。 关键词:盖梁;简化模型;空间模型;内力分析 在实际工程中,盖梁作为简支梁(板)桥重要的承重构件,它承受着上部构造的恒载以及主梁传递 给它的活载效应,并将这些荷载传递至桥墩及基础。柱式桥墩因其简洁的造型及成熟、便利的施工工艺而被广泛采用。盖梁计算是常见的工程问题,传统计算方法多采用手算,但手算法比较麻烦、费时。随着有限元技术的迅速发展,促进了计算能力的提高,提高了工作效率。但要想比较准确地反映盖梁的受力状态,应建立空间模型。从桥梁上部到下部整体建模,虽然很多有限元软件均可做到,但也要花费大量时间。为此,在某些设计院中,有人提出了应用有限元软件“桥梁博士”或其他相关软件简化计算的分析方法,但这种方法计算结果一般偏大。 本文通过实例分析,应用桥博简化建模计算和 Midas 空间模型计算对比分析,从而验证上述简化计算的可靠性。适当的选择计算方法,既能提高工作效率,又能满足实际工程的精度要求。 本文采用的工程实例形式如下:上部结构由4片跨径为16m 的小箱梁组成,计算跨径为15.24m,桥宽为12.5m,设计荷载为公路Ⅰ级,盖梁尺寸见图1所示。现行规范规定:多柱式墩台的盖梁按连续梁计算;对于双柱式墩台,当盖梁的刚度与柱的刚度之比大于5时,可按简支(悬臂)梁计算。在此,假定盖梁的刚度与柱的刚度之比大于5,仅以此情况进行对比分析(对于按刚架结构模型计算,通过分析也具有类似的结论)。所以在两种计算方法中均采用简支(悬臂)梁的计算模型,以便进行对比分析 。 单位:cm 图1 盖梁结构尺寸 收稿日期:2007-09-03 公路 2008年1月 第1期 HIG HW A Y Jan .2008 N o .1