桥梁博士例题演示共34页

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。

（a ） CAD 算出的跨中截面特性 （b ） CAD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”出现对话算出的支点截面特性3 所示。

点击“桥梁博士截面设计文件”，出现图图 1 CAD 绘制的桥框，如图4 界面。

图 3 “新建”对话框图 4 “桥梁博士截面设计文件”界面步骤二：跨中截面特性验算在出现的设计文件界面中点击“截面描述”→“图形输入”并选择T 形截面，在界面中输入数据如图 5 所示。

选择“材料类型”为“中交新混凝土： C40 混凝土”，点击“确定”。

选用规范为“中交 04 规范”。

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。

1工程说明本上部结构采用10＋13＋10m普通钢筋混凝土简支梁。

桥梁桥面分左右两幅布置，桥面宽度为:0.3米(栏杆)+2.7米(人行道)+3.5米（非机动车道）+1.5米（机非分隔带）+8.25米(机动车道)+2.5米（中央分隔带）+8.25米(机动车道)+1.5米（机非分隔带）+3.5米（非机动车道）+2.7米(人行道)+0.3米(栏杆)。

下图是桥梁中墩1/2横断面布置图和侧面图。

2 设计标准2.1设计标准1、公路等级：二级道路2、行车道数：2车道；3、荷载标准：城--B4、人群荷载：5KN/㎡2.2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、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ 041-2000）5、《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024-85）6、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）7、上海市工程建设规范《地基基础设计规范》（DGJ08-11-1999）8 、《城市桥梁设计荷载标准》（CJJ 77-98）3 设计参数3.1 混凝土各项力学指标见表3.2普通钢筋采用R235、HRB335钢筋：直径8～25mm弹性模量：R235 :210000 Mpa/ HRB335 :200000 Mpa抗拉强度标准值：R2355 235 Mpa/ HRB335: 335 Mpa热膨胀系数：0.0000124上部结构单孔荷载计算1、梁体自重梁体截面尺寸，从CAD图上得到截面的面积中梁为0.31m2、边梁为0.35 m2 。

中梁梁重：0.4×13×26=135.2KN边梁梁重：0.443×13×26=149.7KN2、单片中板铺装层：(0.07×23+0.08×25)×(3.5+8.25)×13=48KN10363610799103679910362、人行道断面截面积=（2.7+1.17×0.08+0.32×0.2+0.26×0.19+0.43×0.35+0.32×0.17×2=0.69m2人行道总重=0.69×25×13=224KN，平均作用人行道下面的三块空心板上。

目录目录 __________________________________________________________ 2例题一变宽箱梁梁格模型 _________________________________________ 3λ第一步总体信息__________________________________________________ 4λ第二步结构建模__________________________________________________ 5λ第三步钢束设计__________________________________________________ 9λ第三步钢筋设计_________________________________________________ 11λ第四步施工分析_________________________________________________ 12λ第五步运营分析_________________________________________________ 14λ第六步执行计算_________________________________________________ 16λ第七步后处理查看_______________________________________________ 17λ第八步计算报告生成_____________________________________________ 19- 2 -例题一变宽箱梁梁格模型本例为大家介绍本程序进行梁格法建模的过程，此手册请结合视频使用。

本例题采用的桥梁结构形式：◆2跨连续预应力混凝土现浇箱梁◆桥梁长度：L =37.9m+37.9m=75.8m，主梁梁高2.7m◆桥面宽度：19.04~30.43m◆车道数：5-6车道本例题操作步骤：◆总体信息设置◆结构、截面建模◆钢束、钢筋定义◆施工阶段定义◆运营阶段定义◆后处理查看◆计算报告生成- 3 -新建模型：运行软件—新建模型，编辑项目名称。

桥梁博⼠V4抗震分析-延性设计-盖梁柱式墩模型基础知识算例⼿册计算报告三合⼀桥梁博⼠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)使⽤本资料前应注意的事项本资料重点讲述桥梁博⼠V4(Dr.BridgeV4)系统的使⽤⽅法和步骤，⽂中涉及的结构尺⼨和设计数据均为假设，⽤户不能认为是本公司推荐的同类桥梁设计的参考数据；桥梁博⼠系统基于的计算理论、约定的坐标系、单位制以及数据输⼊的格式，这些信息的详细解释⽤户可以查阅随软件提供的帮助⽂件或⽤户⼿册；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模型简化的合理性和对规范的充分理解；因此使⽤程序之前，⽤户必须充分理解结构受⼒特点，充分理解桥梁博⼠系统的结构处理⽅法；程序的执⾏结果也需要⽤户的鉴定；本资料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V4 抗震分析解决方案➢前言➢第一章：抗震分析---计算功能➢第二章：抗震分析---分析示例➢第三章：抗震分析---规范验算➢结语➢我国是地震多发国家。

2008年汶川地震以来，全社会对建设工程地震安全性提出了更高的要求，抗震减灾工作日益受到重视。

➢桥梁工程作为交通网络的枢纽工程，其抗震性能关系到整个交通生命线的畅通与否，进而直接影响抗震救灾和灾后重建工作的大局。

➢研发成果：桥梁博士V4在研发时，针对抗震分析对国内各种的规范和理论进行了系统研究，并积极吸取国内近年来的工程实践成果，为桥梁的抗震分析和计算建立了一套系统的解决方案。

➢振幅➢频谱特性➢持时1.地震动的工程特性➢牛顿第二定律：F=ma➢结构周期：T=2πmk ；结构频率：f=1T➢达朗贝尔原理(D’Alembert)：f I(t)+f D(t)+f S(t)=p(t) 2.基本物理公式桥梁抗震基本概论3.➢抗震设计思想：‘小震不坏、中震可修、大震不倒’。

➢抗震设防标准：两水准设防、两阶段设计。

（公路市政）共计5本：➢«CJJ 166-2011 城市桥梁抗震设计规范»➢«JTG/T B02-01-2008 公路桥梁抗震设计细则»➢«JTG B02-2013 公路工程抗震规范»➢«GB 50111-2006 铁路工程抗震设计规范»➢«GB 50909-2014 城市轨道交通结构抗震设计规范»4.抗震分析国内规范PS ：本资料以城市及公路桥梁抗震设计规范为主进行介绍。

5.抗震分析方法分析方法适用范围说明静力法弹性静力法刚性结构仅对可视为刚体的结构有效，如桥台。

缺点：忽略结构动力反应。

*Pushover分析复杂桥梁设计一般不采用，多用于抗震性能评估，可计算非线性反应的需求和能力。

规范一般用于计算E2地震作用下桥墩墩顶容许位移以及求解能力保护构件设计内力（超强弯矩）的主要方法。

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梁建模与钢束的输入）与实例五（从CAD导入截面与模型），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，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）图2 输入“0截面”截面尺寸c、选定控制截面10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3所示。

一、桥梁博士连续梁建模步骤一、Dr.Bridge系统概述Dr.Bridge系统是一个集可视化数据处理、数据库管理、结构分析、打印与帮助为一体的综合性桥梁结构设计与施工计算系统。

该系统适用于钢筋混凝土及预应力混凝土连续梁、刚构、连续拱、桁架梁、斜拉桥等多种桥梁形式的设计与计算分析，不仅能用于直线桥梁的计算，同时还能进行斜、弯和异型桥梁的计算，以及基础、截面、横向系数等的计算。

在设计过程中充分发挥了程序实用性强、可操作性好、自动化程度较高等特点，对于提高桥梁设计能力起到了很好的作用。

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、使用阶段信息以及输入优化阶段信息（索结构），进行项目计算，输出计算结果等几个步骤。

二、离散结构与划分单元1、在进行结构计算之前，首先要根据桥梁结构方案和施工方案，划分单元并对单元和节点编号，对于单元的划分一般遵从以下原则：(1)对于所关心截面设定单元分界线，即编制节点号；(2)构件的起点和终点以及变截面的起点和终点编制节点号；(3)不同构件的交点或同一构件的折点处编制节点号；(4)施工分界线设定单元分界线，即编制节点号；(5)当施工分界线的两侧位移不同时，应设置两个不同的节点，利用主从约束关系考虑该节点处的连接方式；(6)边界或支承处应设置节点；(7)不同号单元的同号节点的坐标可以不同，节点不重合系统形成刚臂；(8)对桥面单元的划分不宜太长或太短，应根据施工荷载的设定并考虑活载的计算精度统筹兼顾。

因为活载的计算是根据桥面单元的划分，记录桥面节点处位移影响线，进而得到各单元的内力影响线经动态规划加载计算其最值效应。

对于索单元一根索应只设置一个单元。

2、本例为3x30m的三跨连续梁，截面在支座处加大以抵抗较大建立，同时利于端部锚固区的受力，所以该变截面点处取为单元节点，端点也应取为节点，每跨跨中是取为节点，其余节点是根据计算的精度要求定取。