公路桥梁结构设计系统(GQJS)详细介绍
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公路桥梁结构设计分析公路桥梁是公路系统中重要的交通设施之一,其结构设计对于确保桥梁的安全、稳定和持久使用具有重要意义。
本文将围绕桥梁结构设计进行分析,包括桥梁类型、荷载分析、结构材料选择以及结构稳定性等方面的内容。
桥梁结构的设计需要考虑到不同类型的桥梁,包括梁桥、拱桥、悬索桥等等。
每种类型的桥梁都有其特定的设计要求和施工特点,针对不同的地形、水流条件以及交通流量等因素选择合适的桥梁类型对于保障桥梁的正常使用至关重要。
在悬索桥的设计中需要考虑到桥梁的主塔高度、缆索布置以及锚固方式等因素,以确保桥梁的稳定性和承载能力。
荷载分析是桥梁结构设计中的一个重要环节。
桥梁需要承受来自行车、行人和车辆等的动态负荷,同时还要考虑到自重、温度等静态负荷。
荷载分析的目的是确定桥梁所承受的最大荷载,并根据荷载特点和分布情况进行结构强度的计算和确定。
在荷载分析中,需要考虑到静态荷载和动态荷载的组合作用,合理确定桥梁的荷载调整系数。
结构材料的选择是桥梁结构设计中的关键环节。
常见的桥梁结构材料包括钢、混凝土以及复合材料等。
钢材具有高强度、轻质和可塑性好等优点,适用于大跨度桥梁的设计;混凝土具有良好的耐久性和成本效益,适用于小跨度桥梁的设计;而复合材料具有重量轻、抗腐蚀性强等特点,适用于特殊条件下桥梁的设计。
结构材料的选择需要综合考虑结构的承载能力、使用寿命以及经济性等因素。
桥梁结构的稳定性是保证其安全使用的重要因素。
桥梁结构的稳定性包括桥墩、墩台和主梁等构件的稳定性。
在设计中需要考虑到地基的稳定性、水流冲刷以及地震等自然环境因素的影响,采取相应的技术措施确保桥梁结构的稳定性。
公路桥梁结构设计分析随着城市建设的不断发展,公路交通建设成为了各地区重点关注和投资的领域之一。
而公路交通的便捷和安全与公路桥梁的设计和结构密切相关。
本文将对公路桥梁结构设计进行分析,探讨其设计原理和技术应用。
公路桥梁结构设计的基本原理包括桥梁的荷载计算、结构形式选择、材料选用和施工技术等。
荷载计算是公路桥梁设计的基础,必须根据实际情况对桥梁所承受的自重、荷载以及风荷载等进行准确合理的计算。
结构形式选择是指根据不同的跨度、交通量和地质条件等因素,选用合适的桥型。
通常公路桥梁的结构形式包括梁式桥、拱桥、索塔桥等,不同的桥梁结构形式在承载力和美观性上有所不同。
材料选用是指根据桥梁的实际使用环境和功能需求,选用合适的材料来进行结构的搭建。
一般常用的桥梁材料包括钢材、混凝土等,不同的桥型和设计要求需要选用不同的材料。
施工技术是保障桥梁结构安全和质量的重要环节,需要严格按照设计要求进行施工,并保证桥梁结构的稳固和安全。
在公路桥梁结构设计中,需要考虑到的关键技术问题包括桥梁结构的刚度与变形、疲劳寿命、振动与减震、抗风性能等。
桥梁结构的刚度与变形是指桥梁在受力作用下的变形情况,需要通过材料和结构的设计来保证桥梁在设计荷载下的稳定性和安全性。
疲劳寿命是指桥梁在长期交通荷载作用下的抗疲劳性能,需要对桥梁结构和材料进行疲劳寿命设计和评估。
振动与减震是指在桥梁交通使用过程中遇到的振动问题,需要针对桥梁结构和交通载荷进行振动分析,并采取减震措施保证桥梁的稳定性和舒适性。
抗风性能是指桥梁在强风作用下的稳定性和安全性能,需要考虑桥梁结构的抗风设计和提高桥梁的抗风能力。
而在公路桥梁结构设计过程中,技术应用也至关重要。
目前,随着计算机和模拟技术的发展,有限元分析、结构优化设计、数字化技术等被广泛应用于桥梁结构设计过程中。
有限元分析是指通过数值模拟方法对桥梁结构进行荷载分析和结构分析,可以对桥梁结构在不同载荷下的受力情况进行准确的计算和分析。
公路桥梁计算机辅助设计系统桥梁通CAD8.0沈月强编著2001年6月于西安内容提要《公路桥梁计算机辅助设计系统》——桥梁通CAD8.0,主要用于公路桥梁初步设计和施工图设计阶段的设计,符合我国现行公路测设技术标准和规范,能直接投入生产应用。
用户仅需对桥梁结构输入一些必要的参数,计算机即可自动完成对桥梁下部结构的设计、计算、验算、复核,生成详细的计算书,并绘制桥梁方案图和细部施工设计图纸,计算钢筋明细和材料数量。
对桥梁进行多方案比选,优化设计,以降低工程造价。
前言1986年,随着国家863计划的启动,中交第一公路勘察设计研究院作为主要参加单位承担国家七五重点科技攻关项目《高等级公路路线综合优化CAD系统》,1991年该项目荣获交通部科技进步一等奖。
其中,课题组负责并圆满的完成了该项目中的《中小桥下部计算与绘图模块》课题的开发,该系统硬件为Apollo工作站,操作系统AEGIS。
课题组主持完成的《高等级公路简支梁桥下部CAD系统》、《公路中小桥型布置图CAD》两项成果分别于1991、1993年获得陕西省工程设计优秀软件一等奖。
作为主要研制人员承担的《公路中小桥涵计算机辅助设计系统》1995年获陕西省科技进步三等奖,该系统硬件为PC 机,操作系统MS—DOS。
今天,我们隆重向您推出面向Win95&Win98&NT平台的公路桥梁计算机辅助设计系统——桥梁通CAD6.2。
该系统不仅面对任务设计和修改,并且可作为桥梁图库、标准图以及通用设计图的工具软件,为您的标准化工作奠定基础,使您从事设计茅塞顿开、得心应手,棋高一着。
桥梁通CAD是桥梁工程技术人员的理想设计工具。
再次感谢您选择了桥梁通CAD 。
桥梁通CAD课题组2001.6目录使用桥梁通CAD注意事项 (1)桥梁通CAD 功能简介表 (4)桥梁通CAD辅助计算工具功能表 (7)桥梁通CAD系统特点 (9)第1章术语和按钮 (10)1.1 工程管理 (10)1.2 窗体 (11)1.3 其他按钮功能 (11)1.4 编辑或选择 (14)第2章绘制图框 (15)2.1 概述 (15)2.2 图框数据输入或修改 (15)2.2.1 控制数据: (16)2.2.2 公用数据: (16)2.2.3 图框格式一数据: (17)2.2.4 图框格式二数据: (18)第3章AutoCAD R14绘图平台辅助命令 (21)3.1概述 (21)3.2 辅助命令 (21)3.2.1创建新的钢筋编号: (21)3.2.2修改钢筋属性: (22)3.2.3工程数量表刷新: (22)3.2.4钢筋大样删除: (22)第4章盖梁计算与绘图 (23)4.1概述 (23)4.2功能 (23)4.2.1计算与绘图共同部分 (23)4.2.2计算部分 (23)4.2.3绘图部分 (24)4.3编制原理 (25)4.3.1计算部分 (25)4.3.2绘图部分 (25)4.4用户界面 (26)4.5如何进行盖梁设计 (26)4.5.1样板文件的使用 (26)4.5.2建立用户工程文件名 (26)4.5.3输入盖梁尺寸 (26)4.5.4输入上部横断面数据 (27)4.5.5输入设计数据 (27)4.5.6生成盖梁离散图 (28)4.5.7输入盖梁材料 (28)4.5.8进入设计检查 (29)4.5.9浏览和打印盖梁计算书 (29)4.5.10生成弯矩、剪力包络图和裂缝配筋图 (30)4.5.11生成钢筋构造图的钢筋数据 (31)4.5.12输入或修改钢筋数据 (31)4.5.13 钢筋数据和钢筋横断面数据说明 (34)4.6工程应用及示例 (38)4.6.1工程应用 (38)4.6.2示例 (38)第5章桩柱式桥墩计算与绘图 (46)5.1概述 (46)5.2功能 (46)5.2.1验算截面5个 (46)5.2.2荷截包括以下8种 (46)5.2.3内力组合 (46)5.2.4布载方式3种 (46)5.2.5基桩计算 (46)5.2.6位移计算 (47)5.2.7输出的表格有以下20类 (47)5.3算法说明 (47)5.3.1设计规范及标准 (47)5.3.2内力计算 (48)5.3.3结构设计 (48)5.4用户界面 (48)5.5如何进行桩柱桥墩设计 (49)5.5.1样板文件的使用 (49)5.5.2建立用户工程文件名 (49)5.5.3输入基本尺寸 (50)5.5.4输入上部横断面数据 (50)5.5.5 输入设计数据 (51)5.5.6 生成桩柱离散图 (52)5.5.7输入桩柱材料 (52)5.5.8输入水位数据 (53)5.5.9输入地质资料数据: (53)5.5.10进入设计检查 (55)5.5.11浏览和打印桩柱式桥墩计算书 (56)5.5.12生成桩柱一般构造图 (57)5.5.13生成挡块钢筋构造图 (57)5.5.14生成系梁钢筋构造图 (58)5.5.15生成桩柱钢筋构造图 (58)5.6工程应用及示例 (59)5.6.1桩柱桥墩基本尺寸 (59)5.6.2桩柱材料 (60)5.6.3横断面 (60)5.6.4设计数据 (60)5.6.5水位数据 (61)5.6.6地质资料 (61)5.6.7浏览计算书 (62)5.6.8绘制一般构造图和钢筋构造图 (62)第6章重力式U型桥台计算与绘图 (66)6.1概述 (66)6.2功能 (66)6.2.1验算以下4个截面 (66)6.2.2单项荷载包括以下14种 (66)6.2.3内力组合包括以下8种 (67)6.2.4布载考虑以下4种 (67)6.2.5设计荷载 (67)6.2.6计算结果输出表格有8类,它们分别为 (68)6.2.7台身制作材料 (69)6.2.8浮力计算 (69)6.2.9基础形式:矩形截面,U形截面。
公路桥梁通用图装配式先张法预应力混凝土简支空心板梁桥上部构造
公路桥梁采用装配式预应力混凝土简支空心板梁桥上部构造是一种常见的设计方案。
装配式预应力混凝土简支空心板梁桥上部构造的主要组成部分包括:
1. 上部结构:上部结构由一系列预制的空心板梁组成,这些梁在制造厂进行预应力张拉工序,将混凝土板梁施加预应力。
然后,在现场将这些预应力混凝土板梁按照设计要求装配成桥梁的上部结构。
2. 支座:支座是连接梁桥上部结构和桥墩的元件。
支座的作用是传递梁桥上部结构的荷载到桥墩,同时允许梁桥在荷载作用下的变形和调整。
3. 柱墩:柱墩是桥梁的支撑结构,承受梁桥上部结构的负荷并将其传递到地基。
柱墩的设计和施工会根据具体的桥梁要求进行。
4. 墩台:墩台是柱墩的基础部分,用于承载柱墩的重量并将其传递到地基。
墩台的设计和施工也会依据具体的桥梁要求进行。
装配式预应力混凝土简支空心板梁桥上部构造具有施工速度快、质量可控、经济高效等优点,常用于公路桥梁建设中。
具体的设计和施工要遵循相关的国家标准和规范。
公路桥梁结构设计系统(GQJS)详细介绍公路桥梁结构设计系统(汉语拼音缩写为GQJS)于98年8月正式推出Windows版,该版本称为GQJS 4.0。
其前身是由交通部组织行业专家联合开发的桥梁综合程序GQZJ (参见陆楸、王春富、冯国明编《公路桥梁设计电算》上、下册(桥梁上部结构)人民交通出版社1983年6月)。
GQZJ程序1978年投入试用,1980年通过原交通部公路总局的技术鉴定。
该系统在公路系统推广应用20年多年来,历经许多桥梁界计算机专家的修改完善,在工程上得到广泛的使用与验证。
在转为Windows版时定名为公路桥梁结构设计系统GQJS。
因新的系统已不仅仅是单纯进行结构分析,还包括的动态可视化的数据前处理界面、数据图形检验、结果图形浏览和检索、预拱度设置、施工图绘制等一系列的设计功能。
它改变了过去桥梁结构计算只能以文本文件操作方式进行的老模式,并对桥梁综合程序输入数据结构做了改造,特别改变了单元坐标和预应力信息数据表达方式,使数据结构大为简化。
软件操作改为在仿Office的软件界面的全新操作方式,输入数据、结构计算、察看计算结果集成于同一界面系统之中。
99年3月推出GQJS 5.0版。
GQJS 5.0版增加了解题规模使计算单元数可达1000,增加了输入数据图形检验功能,增加了输出结果在界面中快速浏览功能,即通过界面直接浏览查询计算结果,并形成内力、应力、位移以及影响线的曲线分布图、曲线包络图。
GQJS 5.0版首次在国内同类桥梁结构分析软件中用彩色云图方式表示计算结果中的应力、内力及位移。
GQJS 5.0版增加了读DXF文件,辅助输入横断面变宽点信息的功能,即用户可以先在AutoCAD中用line、arc、circle命令绘制横断面,并形成DXF文件,系统再将DXF文件中线段坐标信息转换成截面变宽点信息。
GQJS 5.0版还增加了根据结构计算结果形成桥梁施工控制用的预拱度表和各施工阶段桥面高程表的功能,这些表可由本系统直接调用EXCEL 形成,也可选择形成文本文件“GQJSL.GXL”。
公路桥梁结构设计分析公路桥梁是连接城市和乡村的重要交通工程,其结构设计对公路交通的安全和顺畅至关重要。
在设计过程中,需要考虑各种因素,包括道路的使用要求、地形条件、气候环境、物资条件等。
本文将分析公路桥梁结构设计的关键要素,并探讨现代公路桥梁结构设计的发展趋势。
一、结构设计要素1. 载荷公路桥梁的结构设计需根据不同的交通载荷和使用需求进行合理配置。
在设计过程中,必须考虑到不同类型车辆对桥梁结构的影响,比如汽车、卡车、客车等。
还需要考虑到自然灾害和人为破坏等外界因素对桥梁结构的影响,以保证桥梁的安全性和可靠性。
2. 材料选择在结构设计中,材料的选择直接关系到桥梁的使用寿命和维护成本。
传统的桥梁结构材料主要包括钢材、混凝土和预应力混凝土等。
随着科技的不断发展,新型材料如碳纤维、玻璃钢等也开始应用于桥梁结构设计中,以提高桥梁的耐久性和承载能力。
3. 结构形式公路桥梁的结构形式通常包括梁式桥、拱桥、索塔桥等。
在设计过程中,需要根据交通流量、地形条件和技术经济因素等综合考虑,选择合适的结构形式。
还需要考虑到桥梁的跨度、荷载分布和受力情况等因素,以确保桥梁结构的稳定性和安全性。
4. 施工工艺桥梁结构设计需考虑到施工工艺,以确保施工的安全性和效率性。
在设计过程中,需要考虑到材料运输、施工设备、工程施工工序等因素,以减少施工期间的安全事故和质量问题,降低施工成本。
5. 环境影响二、现代公路桥梁结构设计发展趋势1. 高新材料的应用随着科技的发展,高新材料如碳纤维、玻璃钢等已经开始应用于桥梁结构设计中。
这些新型材料具有重量轻、耐腐蚀、高强度等优点,可以大大提高桥梁的耐久性和承载能力。
2. 结构优化设计现代桥梁结构设计趋向于结构优化,通过有限元分析和计算机模拟等方法,优化桥梁结构的形式和材料,以提高结构的稳定性和安全性。
3. 智能化施工技术随着智能化技术的发展,智能化施工技术已经开始应用于桥梁结构设计和施工中,以提高施工的安全性和效率性。
公路桥梁结构设计分析
公路桥梁结构是指用于公路运输的各种桥梁,包括梁式桥、拱桥、索桥和各种特殊设
计的桥梁。
在公路桥梁结构设计中,首先需要确定桥梁的类型和设计规范。
桥梁类型包括简支梁、连续梁、拱桥、张拉混凝土桥、钢筋混凝土斜拉桥等。
设计规范则包括国家标准、行业标
准和地方规范等。
其次,需要进行桥梁荷载设计,即对桥梁所承受的荷载进行分析和计算。
主要考虑桥
梁所受的静载荷、动载荷和温度荷载等,以及设计年限内可能发生的各种自然灾害和人为
因素对桥梁所造成的影响。
随后,进行结构设计,即针对桥梁的类型和所受荷载进行结构设计和优化。
根据桥墩、桥墩托座和桥面梁的配置及其布置、桥墩截面形状、梁截面形状、材料的使用等,进行静
力计算、动力计算和有限元分析等。
最后,需要进行桥梁健康监测和维护。
对于已经建成的桥梁,需要对其进行定期的健
康监测和维护,以确保桥梁的安全性和使用寿命。
主要包括桥面病害检测、结构变形检测、裂缝检测以及建筑物周围环境监测等。
总之,公路桥梁结构设计是一项极为重要的工作,涉及到安全、经济和环保等方面问题。
只有通过科学的设计和严格的监测,才能够保证桥梁的安全稳定和长期使用。
公路桥梁结构设计分析公路是交通运输的重要组成部分,而公路的建设又离不开一系列的大型交通建筑,如桥梁、隧道等。
其中,公路桥梁牵涉到的结构设计、分析以及材料选用等方面,都是至关重要的。
本文将主要介绍公路桥梁结构设计分析方面的知识。
一、桥梁结构设计的基本要素1. 桥梁结构设计的载荷:主桥结构的设计载荷主要分为以下几个:①永久荷载:即在整个使用寿命中所承受的自重和以固定方式放置的附件、设备等组成的荷载。
②可变荷载:即在桥梁使用过程中来自于车辆和行人的荷载。
在钢桥梁设计中,可变荷载的设计值并不是固定的,而是经验计算。
③地震作用:结构在地震时所产生的振动荷载。
④温度和湿度作用:湿度或者温度变化都会导致桥梁结构发生膨胀和收缩等现象。
①承受荷载并具有足够能力,确保安全。
②考虑合理的使用寿命,保证经济性与可靠性。
③满足运营要求,如跨度、路线、路面符合标准。
二、桥梁结构分析的方法1. 静力分析法:常用静力分析方法主要有静力平衡方程、图解法、弹性线桥位移方程和影子系数法等。
其中,影子系数法是比较常用的一种方法,它主要是在有限元分析之前对桥梁结构进行预校和设计。
桥梁在行驶车辆荷载作用下会发生动态响应,涉及到结构动力学问题,需要使用动力分析法。
这种方法基于结构振动、调频理论、缓冲理论、地震工程以及数学模型等学科。
三、材料选用在桥梁的设计材料中,常用的有钢、水泥混凝土、预应力水泥混凝土、悬索线等。
材料的选用需要满足下面几个条件:1. 承受桥梁设计以及承运能力。
2. 抗变形和耐久性。
3. 构造成本相对较低。
在使用预应力水泥混凝土时,需要提前预测领应力要求,对于建设变异也需在施工阶段考虑到。
而使用钢制桥梁时,要根据周围环境的气候适应性,如抵抗热疲劳、腐蚀以及垂直和弯曲疲劳等问题。
综上所述,公路桥梁结构设计分析是一项非常专业和复杂的领域,其中涉及了多学科、多因素,经过精细的计算和实际使用验证之后,方能保证建设起来的桥梁达到预期的效果,确保安全、稳定和经济性。
说明一、技术标准与设计规范1.《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)2。
《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)3.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)4。
《公路交通安全设施设计规范》(JTG D81-2006)5。
《公路交通安全设施设计细则》(JTG/T D81—2006)6。
《公路交通安全设施施工技术规范》(JTG F71—2006)7.《高速公路交通工程及沿线设施设计通用规范》(JTG D80—2006)8.《公路桥梁伸缩装置》(JT/T 327-2004)9。
《公路桥梁养护规范》(JTG H11—2004)10。
《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011)11.《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1—2004)12.《公路排水设计规范》(JTG/T D33-2012)13.《公路工程基桩动测技术规程》(JTG/T F81—01—2004)14。
《混凝土灌注桩用钢薄壁声测管及使用要求》(JT/T 705—2007) 15。
《公路桥梁板式橡胶支座》(JT/T4—2004)16.《公路桥梁板式橡胶支座规格系列》(JT/T 663-2006)17.《公路桥梁盆式支座》(JT/T 391—2009)18。
《钢筋混凝土用钢第二部分:热轧带肋钢筋》(GB1499。
2—2007)19.《耐候结构钢》(GB/T 4171—2008)20。
《碳素结构钢》(GB/700—2006)二、技术指标主要技术标准及指标表80km/h、100km/h设计速度的平面设计线为路基边缘线,120km/h设计速度的平面设计线为路基边缘外0.25m位置。
对于设计速度为80km/h、100km/h的高速公路,路线平面设计线距离桥梁边缘0。
25m;对于设计速度为120km/h的高速公路,路线平面设计线距离桥梁边缘0.50m。
三、主要材料原材料应有供应商提供的出厂检验合格证明书,并应按《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011)规定的检验项目、批次规定,严格实施进场检验.1.混凝土1) 水泥:应采用品质稳定的普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥,碱含量不宜大于0。
公路桥梁结构设计分析公路是现代城市交通的重要组成部分,而作为公路交通的重要设施之一,公路桥梁的结构设计显得尤为重要。
公路桥梁的结构设计与施工虽然看似简单,但实际上面临着很高的设计难度和复杂的问题。
公路桥梁结构设计首先要考虑的是桥梁的结构荷载,这是桥梁结构设计的基础。
桥梁结构荷载,一般包括静荷载、动荷载、温度荷载和其他局部荷载。
其中,静荷载主要是桥身本身的重量、悬挂布置以及其所承受的车辆重量等,在结构设计中需要考虑到这些荷载对桥梁结构的影响。
动荷载是指车流等运输机具产生的动态荷载,其大小、位置以及同步性都会对桥梁结构的稳定性造成影响,需要考虑到这一点。
温度荷载则是由于温度的影响使得构造件发生热胀冷缩而产生的荷载,结构设计中需要考虑它的大小和方向。
其他局部荷载一般由桥梁本身的局部构造、管线等产生,需要对其进行详细考虑。
桥梁结构材料是桥梁设计的另一关键因素。
传统的桥梁结构材料主要有钢、混凝土和木材,而现代技术又引入新型材料如复合材料等。
在考虑材料时,需要考虑到它的强度、韧性、耐久性、防腐蚀性等因素。
在设计桥梁结构时,需要综合考虑这些因素,以选取最佳组成材料,确保桥梁结构的稳定性和耐用性。
另外,在设计公路桥梁结构时,还要考虑到桥梁的形式和结构形式。
桥梁的形式主要有简支梁桥、悬臂梁桥、拱桥等多种形式,每种桥型都有其适用的场合。
结构形式则包括刚性桥、半刚性桥、柔性桥等,它们的结构形式直接关系到桥梁的稳定性和承载能力。
最后,公路桥梁结构设计还要考虑到桥梁的施工和维护。
桥梁施工需要考虑到现场条件、安全要求等因素,以确保桥梁的安全性。
维护工作需要考虑到桥梁的耐久性和维护成本,定期进行检测和维护,以确保桥梁的正常使用。
综上所述,公路桥梁结构设计涉及多方面因素,需要综合考虑各种因素以确保桥梁结构的稳定性、安全性和耐用性。
桥梁设计师需要掌握多方面知识和技能,不断深化设计理念和技术水平,不断提高自己的设计能力和素质水平。
道路桥梁的应用结构化设计分析发布时间:2021-11-03T08:04:20.455Z 来源:《科学与技术》2021年7月21期作者:赵敏,魏明[导读] 道路桥梁工程在施工建设过程中需要考虑到道路桥梁的整体结构赵敏,魏明昆明理工大学津桥学院,昆明,650000摘要:道路桥梁工程在施工建设过程中需要考虑到道路桥梁的整体结构,在此之前需要相关设计人员认真分析道路桥梁工程的设计过程,通过逐步完善道路桥梁工程设计过程从而实现工程项目建设的结构化设计。
道路桥梁工程的结构化设计顾名思义需要着重突出“结构化”一词的具体含义。
道路桥梁工程在实际施工建设过程中包含很多工序,需要从施工建设原材料这一角度入手,细致分析道路桥梁工程结构化设计的具体要求。
相关设计人员还应该结合道路桥梁工程施工设计总体要求,选择合适的结构化设计方法,随后进一步优化道路桥梁工程的设计过程。
道路桥梁工程结构化设计的具体方法值得我们进行深入研究。
关键词:道路桥梁工程;结构化设计;应用1引言设计人员需要结合道路桥梁工程设计要求以及结构化设计具体原则,细致分析道路桥梁工程的实际需要以及相关设计要求。
道路桥梁工程的结构化设计需要利用到结构图,在这一结构图之中,需要涉及到道路桥梁工程模块化设计方面的诸多问题。
结构化设计需要依托各种重要数据,相关设计人员可以利用这些重要数据将道路桥梁工程进行结构重组,从而进一步凸显结构化设计的优势。
结构化设计的主要目的是为了划分道路桥梁工程的设计过程,随后将不同的设计过程以及设计流程再进一步细化,随后引导设计人员逐步完善道路桥梁工程结构化设计内容。
因此,结构化设计的重要性值得研究,道路桥梁工程结构化设计的具体方法值得推敲。
2结构化设计方法应用于道路桥梁工程设计过程的重要性分析在道路桥梁工程正式开展施工建设工作之前,相关设计人员必须意识到道路桥梁工程结构化设计的重要性。
一般情况下,道路桥梁工程设计需要符合相关的质量检验标准、行业规章标准以及各种国家质量监控标准。
公路桥梁结构设计系统(GQJS)详细介绍公路桥梁结构设计系统(汉语拼音缩写为GQJS)于98年8月正式推出Windows版,该版本称为GQJS 4.0。
其前身是由交通部组织行业专家联合开发的桥梁综合程序GQZJ (参见陆楸、王春富、冯国明编《公路桥梁设计电算》上、下册(桥梁上部结构)人民交通出版社1983年6月)。
GQZJ程序1978年投入试用,1980年通过原交通部公路总局的技术鉴定。
该系统在公路系统推广应用20年多年来,历经许多桥梁界计算机专家的修改完善,在工程上得到广泛的使用与验证。
在转为Windows版时定名为公路桥梁结构设计系统GQJS。
因新的系统已不仅仅是单纯进行结构分析,还包括的动态可视化的数据前处理界面、数据图形检验、结果图形浏览和检索、预拱度设置、施工图绘制等一系列的设计功能。
它改变了过去桥梁结构计算只能以文本文件操作方式进行的老模式,并对桥梁综合程序输入数据结构做了改造,特别改变了单元坐标和预应力信息数据表达方式,使数据结构大为简化。
软件操作改为在仿Office的软件界面的全新操作方式,输入数据、结构计算、察看计算结果集成于同一界面系统之中。
99年3月推出GQJS 5.0版。
GQJS 5.0版增加了解题规模使计算单元数可达1000,增加了输入数据图形检验功能,增加了输出结果在界面中快速浏览功能,即通过界面直接浏览查询计算结果,并形成内力、应力、位移以及影响线的曲线分布图、曲线包络图。
GQJS 5.0版首次在国内同类桥梁结构分析软件中用彩色云图方式表示计算结果中的应力、内力及位移。
GQJS 5.0版增加了读DXF文件,辅助输入横断面变宽点信息的功能,即用户可以先在AutoCAD中用line、arc、circle命令绘制横断面,并形成DXF文件,系统再将DXF文件中线段坐标信息转换成截面变宽点信息。
GQJS 5.0版还增加了根据结构计算结果形成桥梁施工控制用的预拱度表和各施工阶段桥面高程表的功能,这些表可由本系统直接调用EXCEL 形成,也可选择形成文本文件“GQJSL.GXL”。
在GQJS 5.0改版过程中根据用户反馈意见对原有数据输入界面做了大量改进完善工作,增加了Windows NT网络运行功能,使软件使用更加方便,性能更加稳定。
2000年2月推出GQJS 6.0版。
这次改版主要是增加了绘制设计图功能,其中包括:施工工序图、结构构造图、预应力钢筋平纵布置图、预应力钢筋断面布置图、预应力钢筋几何要素表等(计划中的普通钢筋布置图功能暂缓),其中施工工序图中包括各施工阶段计算内容和结构简图,以及带尺寸标注的结构单元离散图。
2000年11月推出GQJS 6.5版,GQJS 6.5版可以直接在Windows 2000系统下运行。
在GQJS 6.0版基础上增加了TCP/IP网络服务功能,即在符合TCP/IP协议的局域网络上的任意一个Windows 9x/ NT/2000 系统的终端上安装加密锁并运行网络版服务程序,则网上各终端均可同时运行GQJS。
GQJS 6.5版还增加了各类单元信息的平移和镜像拷贝功能,使单元信息输入更方便快捷。
结果分析中增加了预应力钢筋调整、位移图中增加了初位移叠加功能。
数据输入框中增加了许多数据合理性的智能判别。
使初次接触GQJS的用户输入数据时尽可能少地出错。
2001年4月推出GQJS 7.0版。
这次改版主要是进一步完善网络服务程序和绘制预应力钢筋设计图功能。
在使用阶段信息中增加了结构自重安全系数、汽车影响线加载步长、冲击系数计算选择。
在结果分析中增加了位移累加和预应力配束功能。
在结构材料信息中增加了两种收缩徐变系数计算方法,使收缩徐变计算与《公桥规》JTJ-023-85 附录四相符。
2001年8月推出GQJS 7.5版。
这次改版主要根据用户要求,在GQJS计算模块中增加了公路——A级车道荷载(新桥规)、城市桥梁汽车荷载(A级、B级)、铁路设计活载(中-活载特种活载和中-活载普通活载)、规范法定单位制和传统公制单位制选择,温度荷载直接按上下层位置的表述、温度荷载位移输出、各活载六点应力输出和弹性约束等功能,在GQJS截面模块中新增与上述功能相应的内容、以及快捷键、预应力钢筋成批拷贝等功能,并在数据检验、结果分析及各数据输入界面中增加了文字提示信息量。
2002年3月推出GQJS 8.0版。
这次改版主要根据用户要求,在GQJS计算模块中增加了桥梁横向分布系数计算模块、在使用阶段信息中增加了给定汽车影响线加载范围的功能,钢筋混凝土结构强度计算按公桥规(JTJ-023-85)第4.1.2条组合和普通钢筋配筋功能。
进一步完善了数据检验、结果分析、绘制设计图功能。
2003年3月推出GQJS 8.5版。
这次改版主要根据用户要求,在GQJS计算模块中增加了空间数据转换和给定截面特征值转换为变宽点信息等功能。
解题规模进一步扩大计算单元数提高到2000。
改进了温度荷载计算、应力组合及运营阶段组合六点应力输出,及斜拉桥拉索索力计算等功能。
2003年6月推出GQJS 8.6版。
这次改版主要根据用户要求,在GQJS系统中增加钢筋混凝土截面验算模块(在截面几何信息或结果分析菜单中调用)。
还在桥面系单元信息、非桥面系单元信息、拉索单元信息、支撑杆件元信息、预应力信息、施工阶段信息、数据检验和结果分析菜单中增加直接用鼠标了对示意图的移动、缩放等功能。
并可在这些截面示意图重绘制单元号和结点号。
预应力信息输入方式做了较大改进,增加了鼠标控制修改预应力几何信息功能。
使用阶段温度荷载信息输入方式也做了较大改进,增加了结构温度场分布云图功能。
2004年3月推出GQJS 8.7版。
这次改版主要按2004-03-01发布新的规范JTG B01-2003规定取消了GQJS 7.5版加入的公路-A级车道荷载,增加了公路—I级车道荷载和公路—I 级(公路—II级)车辆荷载。
修改了钢筋混凝土截面验算模块,增加了普通钢筋配筋后的截面强度验算功能。
2004年6月推出GQJS 8.8版。
这次改版主要修改了预应力钢筋信息,采用空间三维坐标描述钢筋几何信息。
在数据间检验界面中增加实体预览和DXF空间模型功能。
取消传统公制单位制和原钢筋混凝土普通钢筋配筋数据界面。
将钢筋混凝土普通钢筋配筋所需数据放在预应力钢筋信息和混凝土材料信息中。
进一步完善了预应力钢筋索单元与结构三维实体单元结合的有限元模型建立功能,进一步完善了公路—I级车道荷载和城市桥梁汽车荷载(A 级、B级)影响线动态加载分析功能。
2004年9月推出GQJS 8.9版。
这次改版主要在数据检验框中增加了多单元截面叠合显示、结构实体预览、输出DXF空间模型、输出DXF平面模型、输出DXF截面等功能,使用户使用更加方便。
在截面几何信息框中完善了读入DXF文件和转换变宽点信息的功能,增加了由周边转折点坐标信息记存截面的功能(尤其适用于非对称截面)和截面几何特征值计算功能,并输出STR和DXF文件,使用户输入和记存截面以及获取界面信息更加灵活方便。
2004年12月推出GQJS 9.0版。
这次改版主要按照《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004和《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004对预应力钢筋松弛损失(JTG D62-2004 6.2.6)计算、混凝土收缩徐变计算(JTG D62-2004附录F)、作用效应组合(JTG D60-2004 4.1.6)等进行补充修改。
进一步完善斜拉索初始索力分析、预应力钢筋孔道压浆和拆除功能以及在斜腿刚构的斜腿中布设预应力钢筋的功能。
进一步完善设计图dxf文件输出功能。
在截面信息中添加了截面几何特性、截面周边长度及截面理论厚度计算功能。
在使用阶段信息框中增加了结构基频及冲击系数计算(JTG D60-2004 4.3.2)等功能,在计算分析控制信息框中增加了竖向预应力信息,可有选择地计算竖向预应力对主拉应力影响(JTG D62-2004 6.3.3)的功能。
另外对界面布局做了一些调整,原主控菜单中的控制信息(K)、施工阶段信息(G)、使用阶段信息(S)、结构计算(J)、结果分析(O)、预拱度表(D)、结果阅读(W)等按钮及相关内容移到计算分析控制信息框中。
绘制设计图模块、计算分析控制模块以及空间数据转换模块相对独立运行,使软件调试、用户二次开发以及用户使用更加方便。
2005年1月推出GQJS 9.1版。
这次改版主要按照《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004和《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004对以下几方面进行补充修改:按JTG D62-2004( P18) 4.2.2和4.2.3规定对桥面系单元进行应力计算时可考虑翼缘有效宽度影响,按JTG D62-2004( P18) 4.2.4 规定可对桥面系单元负弯矩进行折减,补充了公桥规JTG-D60-2004 第4.1.7条正常使用极限状态效应组合,抗裂验算时可按JTG D62-2004 6.3.1规定对预应力作用进行折减,剪应力计算可按JTG D62-2004 P145 式(4-4)考虑变截面对剪应力的修正,并且可按公桥规JTG-D62-2004 第6.3.3条式(6.3.3-4)在剪应力计算考虑剪应力计算点以上部分钢筋换算面积对截面静矩S0,Sn的修正,主拉应力计算按JTG D62-2004第6.3.3条式(6.3.3-4)考虑竖向预应力的影响。
2005年4月推出GQJS 9.2版。
这次改版主要是进一步修改完善了混凝土收缩徐变算法,增加收缩徐变引起钢筋应力损失及钢筋应力的输出,使由收缩徐变带来钢筋应力损失而引起的截面应力重分布计算及结构内力重分布计算更加合理。
这次改版调整了温度荷载系数输入,GQJS 9.1版时按公桥规JTG-D60-2004 第 4.1.7 条正常使用极限状态效应组合只有一个温度荷载系数,无法区分温度梯度作用和结构整体温差,GQJS 9.2版可以对每一组温度作用给出一个温度荷载系数,同时温度作用组数限制从以前的3组改为6组,支座沉降作用组数限制从以前的2组改为3组。
这次改版对GQJS 9.1版以前版本中汽车荷载影响线加载计算结果不稳定和公路I级荷载当跨径大于50m时计算结果偏大的现象进行了改进,并且按公桥规JTG- D60-2004第4.1.7条将正常使用极限状态组合中预应力折减由施工过程中折减改为运营阶段折减,同时GQJS9.1对如何导入早期版本钢束坐标数据以及换算截面几何性质计算、温度梯度自应力叠加、抗弯强度验算以及网络服务程序等进行了进一步修改完善。
2005年12月推出GQJS 9.3版。
这次改版将结果浏览改为结果分析;增加斜截面抗剪强度验算功能,用户在强度验算结果分析察看剪力时可启动斜截面抗剪强度验算功能;增加了裂缝宽度计算模块, 用户在正常使用极限状态验算结果分析察看剪力时可启动裂缝宽度计算功能;调整了结果阅读模块,改为在界面中用树形展开方式结合图表快速、直观、形象地阅读计算结果;增加了变截面(等截面)段单元信息输入快捷工具功能;改进了阶段空间分析中的三维预览功能,可以任意视角观察结构实体透视模型。