桥梁博士荷载组合说明

一、预应力混凝土梁1.持久状况正常使用极限状态计算（结构抗裂验算，第六章）参照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（以下简称桥规）条，对预应力混凝土受弯构件进行正截面和斜截面抗裂验算。

(1)、正截面拉应力要求a.全预应力构件短期效应组合预制构件（对应桥梁博士正常使用组合II）σσpc≤0分段浇筑构件（对应桥梁博士正常使用组合II）σσpc≤0即短期效应组合下不出现拉应力。

类构件（短期效应组合）短期效应组合（对应桥梁博士正常使用组合II）σst-σpc≤长期效应组合（对应桥梁博士正常使用组合I）σlt-σpc≤0即长期组合不出现拉应力，短期组合不超过限值。

(2)、斜截面主拉应力要求a. 全预应力构件（短期效应组合）预制构件(对应桥梁博士正常使用组合II）σtp≤现场浇筑构件(对应桥梁博士正常使用组合II）σtp≤b. A类构件短期效应组合预制构件(对应桥梁博士正常使用组合II）σtp≤现场浇筑构件(对应桥梁博士正常使用组合II）σtp≤2、持久状况和短暂状况构件的应力计算（持久状况）持久状况预应力混凝土构件应力计算参照《桥规》条的规定加以考虑。

计算使用阶段正截面混凝土的法向压应力和斜截面混凝土的主压应力，并不得超过规定限值。

考虑预加力效应，分项系数取，并采用标准组合，汽车荷载考虑冲击系数。

（1）正截面验算：标准组合下(对应桥梁博士正常使用组合III）构件受压区边缘混凝土法向压应力σkc+σpt≤（2）斜截面验算：标准组合下构件边缘混凝土主压应力(对应桥梁博士正常使用组合III）σcp≤3、持久状况和短暂状况构件的应力计算（短暂状况）(对应桥梁博士施工阶段应力）短暂状况预应力混凝土应力验算根据《桥规》7、2、8条，计算在预应力和构件自重等施工荷载作用下截面边缘的法向应力。

（1）法向压应力：σcct≤’（2）法向拉应力：（拉应力σctt不应超过’）a．当σctt≤’，预拉区纵向钢筋配筋率不小于%b．当σctt＝’，预拉区纵向钢筋配筋率不小于%c．当’＜σctt＜’，预拉区纵向钢筋配筋率线性内插4、持久状况承载能力极限状态验算(1)、正截面抗弯承载能力(对应桥梁博士承载能力组合I）根据《桥规》条，按基本组合进行持久状况正截面抗弯承载能力极限状态计算。

m i d a s荷载组合与桥博的对应关系WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】相信在用桥博做了桥梁计算之后，再用midas计算，刚开始会遇到一个很普遍的问题。

那就是：m i d a s里面的荷载组合跟桥博是如何对应的？说实话，对于初学者来说，midas的前处理（建模阶段）相对来说还算比较容易的，但是后处理（结果分析）阶段跟桥博相比就显的有些无从下手了。

毕竟两个计算软件是不同的国家开发的。

桥博作为我们国内最优秀的桥梁专业类的计算软件，比较符合我们中国人的习惯，而且做起直线桥、一般的杆系桥很快捷。

而midas这个韩国人开发的软件，里面多多少少总有些地方我们不是很习惯。

这两个软件都是很好的软件，对我们的桥梁设计提供了很大的帮助，当然同时也存在很大的不同，各有千秋。

下面我就荷载组合这个问题来说明一下他们的区别与联系。

一、桥博荷载组合a．桥博里面常用的荷载组合有：1、承载能力极限状态组合Ⅰ：基本组合2、正常使用极限状态组合Ⅰ：长期效应组合3、正常使用极限状态组合Ⅱ：短期效应组合4、正常使用极限状态组合Ⅲ：标准值组合相应荷载组合的基本定义可以查看规范JTG D60-2004第4.1.6 b．桥博里面荷载组合的应用：1、钢筋混凝土构件设计：承载能力极限状态强度验算：查看承载能力极限状态荷载组合I强度验算结果；♦正常使用极限状态裂缝宽度验算：查看正常使用极限状态荷载组合II裂缝验算结果；♦构件的各种应力可供参考，建议用户对钢筋混凝土构件的压应力应有所控制；2、预应力混凝土构件设计：♦承载能力极限状态强度验算：查看承载能力极限状态荷载组合I强度验算结果；♦正常使用极限状态应力验算：❖法向压应力：查看正常使用极限状态荷载组合III应力验算结果；（最大压应力验算结果）❖法向拉应力（抗裂性）：全预应力构件：查看正常使用极限状态荷载组合II应力验算结果；（最大拉应力验算结果）部分预应力A类构件：☞长期效应组合：查看正常使用极限状态荷载组合I应力验算结果；（最大拉应力验算结果）☞短期效应组合：查看正常使用极限状态荷载组合II应力验算结果；（最大拉应力验算结果）❖主压应力：查看正常使用极限状态荷载组合III应力验算结果；（最大主压应力验算结果）❖主拉应力：查看正常使用极限状态荷载组合II应力验算结果；（最大主拉应力验算结果）❖简单记忆如下：组合III：最大法向压应力、最大主压应力需要满足；组合I、II：最大法向拉应力、主拉应力需要满足。

40 第一部分 基本操作附录F填写该信息。

z环境有强烈腐蚀性：在验算抗裂性时需要该信息；4.计算内容：用户选择本次计算所需要计算的部分。

z一般在估算预应力配筋时不计结构的收缩徐变；z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。

5.附加信息：指定计算部分内容。

包括以下几点：z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。

z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》2004，各组合的意义参见P352页说明。

z计算活载单元、计算活载节点：选择需要进行活载分析的单元、节点。

不填则默认为全部单元。

z活载加载步长：进行活载影响线加载时的步长。

填0时系统默认为1/50的跨径。

步长越小，活载计算越精确，速度越慢。

对于某些“没有跨径”的结构（只有一个约束），程序将无法进行加载，必须由用户填入加载步长。

z非线性荷载分级数：当计算内容中选择了几何非线性或梁柱非线性时，此窗口被激活。

程序按用户输入的分级数将荷载分成n级逐步计算，每次计算都进行刚度矩阵修正，因此级数越高结果越精确，但计算时间越长。

6.形成刚臂时决定节点位置的单元号：z当多个单元共用一个节点号，且其节点位置不重合时，形成刚臂。

此时，程序有一套默认的确定节点位置的规则。

z若此规则不能表达结构的实际情况时，用户可以在这里填入单元号，来改变系统的固定算法，系统将根据用户填入的单元来确定节点的位置。

7.计算细节控制：z生成调束信息：对进行“全桥结构安全验算”的预应力构件选择此命令，可使程序在计算时生成调束信息，便于进行调束工作。

z调束阶段号：用户填入需要产生调束信息的施工阶段号，不填默认为全部阶段。

在选中“生成调束信息”时有效。

z生成调索信息：对进行“全桥结构安全验算”的含有拉索单元的结构选择此命令，可使程序在计算时生成调索信息，便于进行调索工作。

z桥面为竖直单元：选择此命令，将使桥面单元的左右截面为竖直截面。

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。

3.1施工前某桥上部结构承载能力验算3.1.1 桥梁上部结构T 梁验算一、计算依据《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTJ-023-85 《公路桥涵设计通用规范(旧)》(JTJ-021-89) 二、基本数据跨径：27m ，计算跨径：26.98m ；设计荷载：原设计荷载为汽—超20，挂—120（大体与公路—Ⅰ级相当，验算结构在现有的公路交通状况下的承载能力时采用公路－Ⅰ）净宽：21m材料：普通钢筋HRB335：强度标准值335MPa ，强度设计值280MPa ，弹性模量5210 MPa 。

混凝土：50号混凝土（相当于新规范的C48混凝土），预应力钢绞线采用标准强度为1570MPa ，边梁预应力张拉控制应力1036.2MPa ，中梁张拉控制应力为1099 MPa 。

桥梁横断面及单根预制T 梁断面图 桥梁横断面布置见下图。

图3-1 桥梁横断面图(单位：cm)图3-2 边梁构造图 (单位：cm) 图3-3 中梁构造图(单位：cm)三、荷载横向分布系数计算六、按(JTG D62-2004)规范对现有桥梁1#边T 梁复核计算结果及分析计算根据桥梁上部结构的竣工图进行计算，并按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004对1#边T 梁在现有交通荷载作用下的安全进行分析。

（1）极限承载能力状态计算正截面抗弯承载能力极限计算结果见下图。

7984527456927705692772图3-24 正截面承载能力极限组合I 计算结果由图可以看出，构件作用效应的组合设计值（最大值为5274kN.m ）小于承载能力设计值（为7984kN.m ），正截面承载能力极限状态满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）中5.2.2条要求。

（3）、正常使用极限状态变形验算结构自重作用下的全梁竖向挠度见下图。

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，可为何支反力汇总列表中收缩反力为0的支座，支反力汇总也为0。

A:程序计算各项反力后，将各作用产生的支反力叠加，若某个支座支反力为负，即出现支座脱空时，程序就将这个支座拆除，在其上反向增加一个外荷载，荷载大小等于除收缩之外其余荷载及作用产生的支反力合力，重新计算其余支座的支反力，在各支座支反力汇总时，被拆除的支反力为0，其余支反力为各作用的合力汇总。

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。

自动计入汽车布载系数车道数不同时，布载系数不同，考虑不同的实际行车数量，会得到不同的结果。

为了得到最不利的荷载位置，程序考虑了全部车道的加载组合。

如果选择计入汽车布载系数将考虑对于多个车道的折减和单车道的放大效应；若不选择，系数直接取为1.0，不进行折减或放大。