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。
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。
桥梁博士输出模板操作说明 Start开始, end结束,不考虑大小写 可循环的变量名及其含义 “（）”内的内容为循环范围，大部分支持all关键字，“（）”内的数据格式支持“-/”和“*”表达式。 iS：施工阶段号 ? iS(1) 表示第1施工阶段； ? iS(1-3) 或iS(1 2 3) 表示第1施工阶段到第3施工阶段； ? iS(all) 表示所有施工阶段。 iE：单元号 ? iE(1)表示1号单元； ? iE(1-3) 或iE(1 2 3)表示1到3号单元； ? iE(all)表示所有单元； ?iE(1-10,5) 括号中1-10表示单元号，5为指定施工阶段，此项的意义为：1到10号单元中到第5施工阶段为止安装完成的单元号； ?iE(all,5,1)括号中all表示单元号，5为指定施工阶段，1为单元类型：钢筋砼构件，此项的意义为：所有单元中到第5施工阶段为止安装完成的，并且为钢筋砼构件单元号。单元类型：1为钢筋砼；2为预应力砼；3为组合构件；4为钢构件；5为拉索；6为圬工构件。 iN：节点号 ? iN(1)表示第1节点； ? iN(1-3) 或iN(1 2 3)表示第1到第3节点； ? iN(all) 表示所有节点； ? iN(all,iS) 表示指定施工阶段中已经安装单元的节点。 iR：支承点号 ? iR(1)表示第1支撑点； ? iR(1-3)或iR(1 2 3)表示第1到第3支撑点； ? iR(all) 表示所有支持点； ? iR(all,iS) 表示指定施工阶段中已经安装单元的支撑点。 iZ：组合类型号 ? iZ(1)表示第1种组合； ? iZ(1-3) 或iZ(1 2 3)表示第1种组合到第3种组合； ? iZ(all) 表示所有组合，all为1-9，组合1到组合9。 iT：钢束号 ? iT(1)表示第1号钢束； ? iT(1-3) 或iT(1 2 3)表示第1号钢束到第3号钢束； ? iT(all) 表示所有钢束。 ? iT(all,iS) 表示指定施工阶段中已经安装钢束。 iI：影响线点号
、桥博内裂缝输出单位为，内力输出单位为,弯矩输出单位*,应力输出单位 、从中往桥博里面导入截面或者模型时，里面地坐标系必须是大地坐标系. 、桥博里面整体坐标系是向上为正，所以我们在输荷载地时候如果于整体坐标系相反就要输入负值. 、从往桥博里导截面时，将截面放入同一图层里面，不同区域用不同颜色区分之. 、桥博使用阶段单项活载反力未计入冲击系数. 、桥博使用阶段活载反力已计入地剪力系数. 、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地中线到首梁地梁位线处地距离；对于刚接板梁法则为桥面中线到首梁左侧悬臂板外端地距离，用于确定各种活载在影响线上移动地位置. 、当构件为混凝土构件时，自重系数输入. 、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地钢筋就可以把钢筋替换掉. 、在施工阶段输入施工荷载后，可以通过查看菜单中地“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地荷载位置、方向是否正确. 、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. 、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. 、有效宽度输入是比较繁琐地事情，大家可以用脚本数据文件，事先在中把有效宽度计算好，用列选模式往里面粘贴，很方便！！ 、当采用直线编辑器中地抛物线建立模型时，需要个控制截面，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，桥博里面默认地是二次抛物线！！ 、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. 、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*单根拉索地面积. 、挂篮操作地基本原理： 挂篮地基本操作为：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，计算挂篮自重产生地结构效应. ）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：（一般用于无索结构地悬臂施工，如连续梁、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，计算挂篮自重产生地结构效应. ）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
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。
34+50+34m连续梁桥计算 本例题利用《桥梁博士V3.03》计算连续梁桥，着重熟悉施工阶段的输入。 一、前处理输入 (一)总体信息输入 1.计算类型 计算类别中有四个选项，其中的区别请自行查阅软件的帮助文件，本次计算中直接选用“全桥结构安全验算”。 2.计算内容 计算内容中的6个选项，根据实际需要选取，对于一般的预应力桥梁前4项是最为常用，后两项为非线性计算内容。 3.桥梁环境 这个选项一般情况下不需要做太多修改，但是如果桥梁环境有特殊情况则需要修改。 4.设计规范 设计规范中有交通规范和铁路规范。在这里选择相应的规范，软件就可以自动对规范中一部分的条文和计算公式进行校核。
(二)单元信息输入 1.输入截面 在AutoCAD中使用dxf文件格式绘制跨中截面（以mm为单位），导入到桥梁博士中，存为1.sec文件。 同样操作渐变段任意一截面和墩顶截面分别存为2.sec和3.sec文件。 2.边跨直线单元组编辑 3.对称操作 利用对称操作完成中跨半跨的单元输入工作。
再次利用对称操作完成全桥的单元输入工作。 全桥单元如下图所示： 4.自重调整
1.定义钢束参考线
输入49种钢束。
(四)施工信息输入 1.施工阶段1：施工0号1号块。 安装单元：15-18 33-36 张拉、灌浆钢束号：33-34 施加中横梁恒载：740.90kN 边界条件：桥墩支座固结。 2.施工阶段2：安装吊篮、加2号块湿重 吊篮假设自重为350kN，偏心距为1.5m。 2号块混凝土湿重为1075.7kN，偏心距为1.5m。 合计为：竖向力1425.5kN，力矩2138.25kNm，采用临时荷载输入。
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
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；
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：
桥梁博士V4案例教程 抗震分析解决方案 ---延性设计
桥梁博士V4抗震分析---延性设计 目录 使用本资料前应注意的事项 (4) 桥梁博士V4构件法基本原则 (5) 一、地震概述 (6) 二、结构动力学基础 (7) 三、抗震分析概述 (8) 3.1 抗震分析规范 (8) 3.2 抗震分析方法 (8) 3.3 抗震分析名词 (11) 3.4 延性抗震设计 (13) 四、抗震设计流程 (14) 五、实例 (15) 5.1 工程概况 (15) 5.2 计算参数 (16) 5.2.1 采用规范 (16) 5.2.2 混凝土参数 (17) 5.2.3 普通钢筋参数 (17) 5.2.4 支座参数 (17) 5.2.5 恒荷载 (17) 5.3 抗震基本要求（对应于CJJ 166-2011第三章） (18) 5.4 场地、地基与基础（对应于CJJ 166-2011第四章） (19) 六、地震作用（对应于CJJ 166-2011第五章） (20) 七、抗震分析（对应于CJJ 166-2011第六章） (21) 八、模型建立 (22) 8.1 新建项目 (23) 8.2 总体信息 (23) 8.3 结构建模 (25) 8.3.1 建模 (25) 8.3.2 截面 (29)
8.3.3 安装截面 (30) 8.4 钢筋设计 (31) 8.4.1 盖梁钢筋布置 (31) 8.4.2 桥墩钢筋布置 (32) 8.4.3 桩基础钢筋布置 (33) 8.5 施工分析 (34) 8.6 抗震分析 (35) 8.6.1 E1地震作用验算 (35) 8.6.2 E2地震作用验算-弹性 (37) 8.6.3 E2地震作用验算-弹塑性 (38) 8.6.4 能力保护构件验算 (39) 8.7 执行计算 (39) 九、桥梁动力特性分析 (40) 十、抗震验算（对应于CJJ 166-2011第七、八、十一章） (42) 10.1 抗震输出参数 (42) 10.1.1 桩基础m法参数 (42) 10.1.2 配筋率 (43) 10.1.3 塑性铰属性 (44) 10.2 E1地震作用下抗震验算 (45) 10.3 E2地震作用下抗震验算 (46) 10.4 能力保护构件验算 (48) 10.5 抗震构造设计 (51) 10.6 抗震措施 (51) 10.7 结论 (52)
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
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：
[桥梁博士]实例一：拱肋的建立过程 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：
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。
常见问题解答 第一节直线桥梁设计计算 一、一般步骤 1 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，进行项目计算，输出计算结果等几个步骤。 2 结构离散的一般原则：参考使用手册P36。 二、总体信息 1 极限组合计预应力与极限组合计预二次矩 V3.0中预应力二次矩的计算方法仅适用于连续梁，其他结构形式不适用。程序仅考虑竖向边界条件对变形的约束影响(次竖向力产生的弯矩)，没有考虑次水平力和次弯距的影响。一般情况下，对于连续梁，应只选择“计入二次矩”，但应保证在形成超静定结构后不能有体系转化；对于一次落架或逐孔施工的结构体系，可以采取一次落架的模型计算。 对于大跨度连续刚构体系的桥梁，由于结构的线刚度比较小，二次效应的比重比较小，对于梁体，计不计二次效应对极限组合内力基本影响不大。但对于墩身的计算应分计入预应力和不计预应力两种工况进行偏安全的计算（墩身中没有预应力通过，预应力对墩身的效应就是二次效应了）。 2 累计初位移 选择此项表示新安装的工作节点将根据邻近节点的累计位移作为本节点的初始位移，对于除悬臂拼装以外的结构在计算时不应勾选该项。一般情况下，对于悬臂施工的结构，要输出位移图的时候，同一节点处，由于施工缝的影响，位移会不连续（有突变）。如果想输出连续的位移图时，可选择此项，此时，输出位移图时，新单元的左节点位移以已浇筑单元右节点累计位移为准来进行输出，这样就可以得到一张连续的位移图 （慎用仅用于出图） 三、单元信息 1 单元的自重： 单元的自重是根据用户指定的截面大小和自重系数在单元安装阶段自动计入的，如果不计入自重，则将自重系数置为0。附加截面的自重是根据附加截面中指定的计自重阶段来计算的。 2 附加截面： 附加截面用来模拟结构单元截面的分次施工或不同材料等情况的，附加截面与主截面共同形成有效断面参与结构受力。输入数据图形显示中主、附加截面的横向 （自重系数同时影响主、附截面) 位置有时出现重叠现象，由于系统没有输入主、附截面的横向相对位置，因此会出现此类情况，这并不影响结构的计算，因为平面杆系计算中不考虑截面对竖直轴的几何特性，因此横向位置没有影响。 系统根据用户设定的截面几何特征和材料特征以及施工特征在各施工阶段合成有效截面。 3 截面 (1)湿接缝用附加截面输入，注意计入自重阶段和参与受力阶段。 (2)所有普通钢筋都在主截面中输入，通过不同的安装阶段考虑附加截面内的钢筋，安装阶段填0表示与主截面同时安装。 (3)与大气接触的周边长度：若为空心截面，桥博计算的周边长度为外周长加1/2内周长。 (4)主截面的施工时间是单元的安装时间。因而主截面必须是首先施工的截面，也即是首先受力的截面。
《桥梁博士》预应力混凝土T形梁桥设计（适用专业：土木工程） 专业：07级道路与桥梁方向 班级：道桥（2）班 姓名：储飞 学号：1120070206 指导老师：万殝 中国地质大学江城学院 2010年11月
目录 设计资料 (3) 永久荷载 (5) 横向分部 (6) 正常使用阶段内力位移输出（结构重力结果:） (7) 正常使用阶段内力位移输出（预应力结果:） (8) 正常使用阶段内力位移输出（汽车MaxM结果:） (9) 正常使用阶段内力位移输出（人群MaxM结果:） (10) 正常使用阶段支承反力汇总 (10) 预应力钢束数量的估算及其布置 (10) 预应力钢束布置图 (11) 配筋承载极限下缘受力图 (11) 配筋正常使用下缘受力图 (11) 弯矩内力图 (11) 剪力内力图 (11)
一、设计资料 1.结构形式及基本尺寸 某公路预应力简支梁桥，双车道，桥面宽度为净-9+2x1m，主梁为预应力混凝土简支T 梁，桥面由五片T梁组成，沿梁长设置5道横隔梁，桥梁横截面布置、主梁细部尺寸见下图。 图 2 主梁横截面主要尺寸（单位：cm ） 图 3 设计跨径20m的主梁横隔梁位置及尺寸（单位：cm ） 2.桥面布置 桥梁位于直线上，两侧设人行道，宽度为 1m，桥面铺装为6cm厚的沥青混凝土，其下为平均厚度8cm的C25混凝土垫层，设双面横坡，坡度为1.5%，横坡由混凝土垫层实现变厚度。 3.材料 1）混凝土：主梁、翼缘板、横隔板等均采用C50；桥面铺装采用C40。 2）预应力钢束：采用高强度低松弛7丝捻制的预应力钢铰线，材料参数见规范，按后张法施工工艺制作主梁，采用金属波纹管和夹片锚具，波纹管内径70mm,外径77mm。 3）人行道：单侧人行道包括栏杆荷载集度为6 kN/m； 4）其它相关参数选取时可参照算例选取。
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。
横梁计算 (1) 计算方法概述 横梁按照一次落架的施工方法采用平面杆系理论进行计算，考虑长度为6倍顶板厚度的顶底板参与横梁受力，根据荷载组合要求的内容进行内力、应力、极限承载力计算，按钢筋混凝土构件（钢筋混凝土横梁）/预应力构件（预应力混凝土横梁）验算结构在施工阶段、使用阶段应力、极限承载力是否符合规范要求。 (2) 荷载施加方法 横梁重量按实际施加，同时将纵向计算时永久作用和除汽车、人群以外的可变作用引起的支反力标准值作为永久荷载平均施加在横梁的各腹板位置，汽车、人群荷载在其实际作用范围按最不利加载。 当然，用户可以采用其他的荷载施加方法，不必拘泥于上述内容。 (3) 将纵向一列车的支反力作为汽车横向分布调整系数时（注意城市荷载纵向计算的车道数大于4时，计算剪力时荷载乘1.25，故用多列车支反力除横向分布系数较真实），横向加载有效区域需手动扣除车轮距路缘石的距离。 (4) 每m宽人群纵向支反力作为人群横向系数，人行道宽度为纵向宽度，填1，人群集度填1，加载有效区域按实际填。 (5) 满人横向系数与人群相同，满人总宽填1 预应力构件中单元应力验算应以主应力控制还是正应力控制？ 主应力主要用来控制构件腹板内部斜裂缝的，铁路规范明确定义截面重心轴处及翼缘板与腹板交接处需要进行主拉应力验算，桥博的计算结果中虽然也给出了主应力值，但是对于单元顶、底缘的主应力可以不受控制，因为一般主应力在单元内部发生。 正应力主要是用来控制单元顶、底缘的。 使用刚接板梁计算横向分布系数左板和右板惯矩怎么计算出来的啊？ 对于小箱梁和T梁，就是将上部结构沿纵桥向取1m，在这1m的范围内上部结构拼接处的悬臂接触面积。以T梁为例，就是图中阴影部分的面积计算惯性矩即可。 部分支座的反力为0？ Q: 桥博计算的收缩支反力中部分支座的反力为0，结构自重在各支座处产生的支反力均不为0，
桥梁博士算例对照 一：C：\Program Files \ DBStudio \ DRBridge \ Examples \ Line 1．C：\Program Files \ DBStudio \ DRBridge \ Examples \ Line \ 22ban-1.prj 工程项目:22米空心板梁施工图设计计算 计算类别: 结构验算 2．C：\Program Files \ DBStudio \ DRBridge \ Examples \ Line \ Cldq.prj 工程项目: 翠林大桥施工图设计计算 计算类别: 结构验算 结构形式：工字梁 3．C：\Program Files \ DBStudio \ DRBridge \ Examples \ Line \ dashanig.prj 计算类别: 结构验算 结构形式：系杆拱 4．C：\Program Files \ DBStudio \ DRBridge \ Examples \ Line \ dfs.prj 工程项目: 重庆提供索力计算(不带普通钢筋) - 应力计算 计算类别: 结构验算 5．C：\Program Files \ DBStudio \ DRBridge \ Examples \ Line \ Hznhl.prj 工程项目:韩庄运河大桥系杆拱桥内横梁施工图设计计算 计算类别: 结构验算 6．C：\Program Files \ DBStudio \ DRBridge \ Examples \ Line \ Jinma.prj 工程项目: 广东金马大桥(连续梁)方案设计计算 计算类别: 结构配筋 7．C：\Program Files \ DBStudio \ DRBridge \ Examples \ Line \ Jnhz.prj 工程项目: 韩庄运河大桥80米系杆拱施工图设计计算
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 -