1、橋梁博士系統(tǒng)（DR.Bridge）,橋梁CAD,楊劍 主講,橋梁CAD教學內(nèi)容,有限元概述2h 直線橋設計計算輸入4h 直線橋設計計算輸出2h 設計計算工具2h 上機練習6h,第一章 有限元法概論,本章主要內(nèi)容,工程結(jié)構的基本概念 土木工程結(jié)構的計算方法 有限元概述 平面桿系結(jié)構的有限元法,1.1工程結(jié)構的基本概念,工程結(jié)構原型，廣義的看均為由無限多個質(zhì)點所組成的三維連續(xù)固體，因而也就具有無限多個自由度的體系。,考慮其具體的幾何形狀與應力應變的特殊性，工程結(jié)構通?？蓜澐郑?工程結(jié)構分類,（1）桿系結(jié)構 （2） 二維結(jié)構 （3） 三維結(jié)構,工程結(jié)構分類,（1）桿系結(jié)構,定義：由一定數(shù)量桿件通過一

2、定數(shù)量結(jié)點相互連接而組成的結(jié)構體系,框架,桁架,特點：橫截面尺寸遠比其桿長小，二結(jié)點的聯(lián)結(jié)可能為鉸接或剛接。,分類： （a）平面桿系結(jié)構：全部桿件、支座及作用力均位于同一平面內(nèi)； （b）空間桿系結(jié)構：全部桿件、支座及作用力不全位于同一平面內(nèi)；,工程結(jié)構分類,（2）二維結(jié)構,定義：當三維連續(xù)體z坐標向的應力或應變可以忽略時，按二維問題簡化分析,平面應力問題,平面應變問題,工程結(jié)構分類,（3）三維結(jié)構,定義：最一般的工程結(jié)構狀態(tài)，其位移、應力、應變都是三維坐標 x，y，z的函數(shù)。,工程結(jié)構材料的本構關系,（1）線彈性,定義：結(jié)構物加載下的應變，在荷載卸除后將完全消除，從而恢復到結(jié)構未受載的原始狀態(tài)

3、，即：,工程結(jié)構材料的本構關系,（2）非線形彈性,定義：結(jié)構物在整個受載變形過程中，應力應變關曲線不再是直線而是曲線，即彈性模量E是變量。,工程結(jié)構材料的本構關系,（3）塑性,定義：結(jié)構物加載時于卸載時的應力應變關系不重合，有殘余應變存在，且其應力應變關系也為非線性。,工程結(jié)構材料的本構關系,（4）其它本構關系,彈塑性、粘彈性、粘塑性等多種本構關系模型,江見鯨. 鋼筋混凝土結(jié)構非線形有限元分析. 陜西科學出版社。,工程結(jié)構的變形狀態(tài),（1）小變形,定義：結(jié)構受載后的位移與應變相當微小，與結(jié)構的原始尺寸相比可以忽略，則分析結(jié)構時可以以其未發(fā)生變形前的原始狀態(tài)為依據(jù)，則其形變幾何關系（位移應變關系

4、）是線性的。,（2）大變形,定義：結(jié)構受載后的位移與應變相當大，與結(jié)構的原始尺寸相比不可忽略，因此結(jié)構分析時必須計算結(jié)構幾何形狀的改變，即以結(jié)構變形后的現(xiàn)實狀態(tài)作為計算依據(jù)，則其形變幾何關系（位移應變關系）是非線性的。,混凝土斜拉橋的拉索一般為柔性索，在索的自重作用下有垂度，垂度對索的受拉性能有影響，同時索力大小對垂度也有影響。 在實際計算中索一般采用一直桿表示，以索的弦長作為桿長。,1.2 土木工程結(jié)構的計算方法,土木工程材料如木材、石料、混凝土、鋼材等多為彈塑性材料，但從結(jié)構安全度的需要考慮，其工作狀態(tài)通常都處于以彈性為主的階段，這就使結(jié)構力學和彈性力學在土木工程結(jié)構分析中占有特別重要的地

5、位。,(1) 結(jié)構力學：力法、位移法和混合法,(2) 彈性力學：基于二、三為連續(xù)體結(jié)構的幾何條件、靜力平衡與本構關系，按滿足既定的邊界條件來解析,結(jié)構力學計算方法,（1） 力法取結(jié)點力作為基本未知量,結(jié)構力學計算方法,（2） 位移法取結(jié)點位移作為基本未知量,結(jié)構力學計算方法,（3） 混合法取一部分結(jié)點力和一部分位移作為基本未知量,（4） 三種方法的比較 a. 最終的數(shù)學表述均為多元線性代數(shù)方程組。 b. 超靜定結(jié)構解算的繁簡取決與超靜定次數(shù)的多少； c. 位移法將原結(jié)構最終簡化為有限的幾種基本桿件的集合，因而具有較強的通用性，便于實現(xiàn)程序標準化。（有限元法應用最廣） d. 力法的基本結(jié)構是與原

6、結(jié)構形狀相同的靜定結(jié)構，因此，不同類型的原結(jié)構具有不同的形、載常數(shù)。,彈性力學的解析方法,1. 研究彈性物體在外力和其它外界因素作用下產(chǎn)生的變形和內(nèi)力 2. 主要應用于二、三維連續(xù)體結(jié)構問題 3. 其求解體系基于結(jié)構的幾何條件、靜力平衡與本構關系，最終演化的數(shù)學表述為偏微分方程，按滿足既定的邊界條件來解析,徐芝綸：彈性力學，高等教育出版社。,1.3 有限元法概述,由于結(jié)構幾何形狀與邊界條件的復雜多樣性，依靠結(jié)構力學或彈性力學的直接解析來求取結(jié)果往往非常困難。,通常最常用的是有限元法。有限元法進行的依據(jù)不再是結(jié)構彈性體原型，而是將其進行離散化處理的，由有限個單元在有限個結(jié)點相聯(lián)結(jié)的替代結(jié)構，即“

7、有限元模型”。,1.3 有限元法概述,1.3.1 有限元法的基本思想,有限元法在20世紀50年代起源于飛機結(jié)構的矩陣分析，其基本思想是用有限個離散單元的集合體代替原連續(xù)體，采用能量原理研究單元及其離散集合體的平衡，以計算機為工具進行結(jié)構數(shù)值分析。它避免了經(jīng)典彈性力學獲得連續(xù)解的困難（建立和求解偏微分方程），使大型、復雜結(jié)構的計算容易地在計算機上完成，應用十分廣泛。ANSYS, SAP, Marc，等。,把整體結(jié)構離散為有限個單元，研究單元的平衡和變形協(xié)調(diào)；再把這有限個離散單元集合還原成結(jié)構，研究離散結(jié)構的平衡和變形協(xié)調(diào)。 劃分的單元大小和數(shù)目根據(jù)計算精度和計算機能力來確定。,1.3 有限元法概

8、述,1.3.2 有限元法主要優(yōu)點：,（1） 概念淺顯，容易掌握。（離散、插值、能量原理、數(shù)學分析） （2）適用性強，應用范圍廣，幾乎適用于所有連續(xù)體和場問題的分析。（結(jié)構、熱、流體、電磁場和聲學等問題） （3）計算規(guī)格化（采用矩陣表示），便于計算機編程。,1.3 有限元法概述,1.3.3 有限元法的基本構想：,1.3 有限元法概述,（1）結(jié)構離散化：將原型結(jié)構劃分為有限個“單元”（如直桿元、曲桿元、矩形元等），并通過有限個“結(jié)點”相互連接，從而形成稱為“有限元模型”的替代結(jié)構。將作為今后分析的物理依據(jù)。,1.3 有限元法概述,（2）單元特性計算：建立各單元結(jié)點的廣義位移（軸向位移、切向位移、撓

9、曲轉(zhuǎn)角、扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角）與相應廣義位移方向的結(jié)點內(nèi)力（軸力、剪力、彎矩、扭矩）之間的關系。（即建立單元剛度矩陣）,1.3 有限元法概述,（3）有限元模型解析：把有限元模型所有單元的上述關系總集起來，將形成線性代數(shù)方程組形式的結(jié)構總剛度方程。,（a）邊界條件：在結(jié)構總剛度方程里引入原結(jié)構邊界結(jié)點的相關約束條件。 （b）結(jié)構連續(xù)性要求：匯交于i點各單元在結(jié)構受載變形后仍匯交于i點。即匯交于i點的各單元的任一廣義位移方向上應有相同的變位。,一維拉桿,圖示階梯形直桿，各段長度均為，橫截面積分別為3A，2A，A，材料重度為，彈性模量E。,離散化：將單元劃分為3個單元，4個結(jié)點。 單元剛度矩陣：,1 2,2 3

10、,3 4,等效結(jié)點荷載：按靜力等效原則，有:,對號入座，組成總剛，形成整體結(jié)構平衡方程:,整體結(jié)構平衡方程,1.3 有限元法概述,龍馭球：有限單元法,1.3 有限元法概述,1.3.4 有限元解的精確分析,有限元法的解只是一種逼近原結(jié)構真實解的近似解答，解的精確性主要取決于以下方面：,(1) 有限元模型能否正確反映原結(jié)構的真實狀態(tài)。,(a) 有限元模型是多單元組成的離散結(jié)構，其各單元之間僅通過結(jié)點連接，因此，內(nèi)力從一單元向另一單元的傳遞也自然通過結(jié)點來進行。這種結(jié)點連接、結(jié)點傳力的假設對于桿系結(jié)構來說，是復合桿件連接與傳力的實際情況。故有限元法應用于分析桿系結(jié)構，其解為精確解。,1.3 有限元法

11、概述,(b) 二、三維連續(xù)體：上述結(jié)點連接于傳力的假定將歪曲連續(xù)體的連接與傳力實際情況。 連續(xù)體內(nèi)，相鄰單元內(nèi)力的傳遞是通過其共有邊界來進行，但在有限元模型里系假定為結(jié)點傳遞。因此，有限元法用以分析二、三維連續(xù)體，從本質(zhì)上講只能是近似解。,有限元法的解能否真正 收斂于原結(jié)構的精確解？,1.3 有限元法概述,1.3.5 單元的網(wǎng)格劃分與類型選擇,有限元法模型里，單元網(wǎng)格劃分的疏密將決定其單元尺寸與數(shù)目的大小。網(wǎng)格劃分越密，有限元模型與原結(jié)構的形狀、特性愈加接近，從而提高其近似解的精度。,根據(jù)應力梯度使網(wǎng)格的布局合理化。即在梯度大的區(qū)域網(wǎng)格密些，梯度小的區(qū)域應稀些。密、稀網(wǎng)格之間應逐步過渡。,1.

12、3 有限元法概述,通常采用的單元類型可分為：,(1) 非協(xié)調(diào)單元：不能完全保證相鄰單元間位 移連續(xù)性的單元,(2) 協(xié)調(diào)單元： 能完全保證相鄰單元間位 移連續(xù)性的單元,(3) 高階協(xié)調(diào)單元：不但能完全保證相鄰單元間位移連續(xù) 性，而且還能保證單元間應變的連續(xù)性,但有限元法的解能否真正收斂于原結(jié)構問題的精確解，單純依靠增加單元數(shù)目、加密單元網(wǎng)格并不一定能實現(xiàn)，這就需要考慮單元的類型選擇問題。,1.3 有限元法概述,1.3.5 橋梁結(jié)構的有限元程序,1. 橋梁博士，同濟大學,2. 公路橋梁結(jié)構設計系統(tǒng)(GQJS)，交通部公 路科學研究所,3. MIDAS/Civil （空間有限元程序），韓國,1.4

13、 桿系結(jié)構有限元概述,平面桿系結(jié)構有限元法在土木工程設計中運用非常廣泛，連續(xù)梁、連續(xù)剛構、桁架拱、斜拉橋等，均可概化為平面桿系結(jié)構來分析。,實際結(jié)構離散為有限元模型時，其結(jié)點的選取應遵循下列原則：,（1）原結(jié)構的桿件自然交匯點作為結(jié)點；,1.4 桿系結(jié)構有限元概述,（2）根據(jù)計算精度與驗算截面需要，可適當增收結(jié)點， （a）變截面桿可用一系列等截面桿替代,1.4 桿系結(jié)構有限元概述,（b）斜拉橋主梁的索間跨中截面增設結(jié)點,1.4 桿系結(jié)構有限元概述,（3）實際結(jié)構的曲桿可使用一系列直桿元離散處理,THE END,THANK YOU!,橋梁博士簡介,博士系統(tǒng)一個集可視化數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)庫管理、結(jié)構分

14、析、打印與幫助為一體的綜合性橋梁結(jié)構設計與施工計算系統(tǒng)。其基本功能：,（1）直線橋：能夠計算鋼筋混凝土、預應力混凝土、組合梁以及鋼結(jié)構的各種結(jié)構體系的恒載與活載的各種線性與非線性結(jié)構響應,（2）斜、彎和異型橋梁 ：采用平面梁格系分析各種平面斜、彎和異型結(jié)構橋梁的恒載與活載的結(jié)構響應,橋梁博士簡介,（3）其它,直線橋設計計算輸入,利用橋梁博士系統(tǒng)進行設計計算一般需要經(jīng)過：,直線橋設計計算輸入,（1）離散結(jié)構劃分單元,（2）施工分析,（3）荷載分析,（4）建立工程項目,（5）輸入總體信息、單元信息、鋼束信息、 施工階段信息、使用階段信息、輸入 優(yōu)化信息（索結(jié)構）,（6）進行項目計算,（7）輸出計算

15、結(jié)果,單位約定,坐標系,平面桿系,總體坐標系：系統(tǒng)默認的坐標系，節(jié)點坐標、節(jié)點位移以及反力均按總體坐標系輸出。 X：水平向右為正 Y：垂直X軸向上為正,單元局部坐標系：單元內(nèi)力和應力均按單元局部坐標系輸出。 X：沿構件的縱軸線方向, 以左節(jié)點到右節(jié)點方向為正 Y：垂直X軸向上為正,荷載方向,水平力：沿整體坐標的x方向向右為正； 豎直力：沿整體坐標的y方向向上為正； 彎 矩：依右手螺旋法則，垂直于整體坐標系向外（向用戶方向）為正,效應方向,軸 力：使單元受壓為正，受拉為負 剪 力：由單元底緣向頂緣方向為正，反之為負 彎 矩：使單元底緣受拉為正，上緣受拉為負（平面） 位 移：與總體坐標系一致為正，

16、反之為負 正應力（法向應力）：壓應力為正，拉應力為負； 剪應力：由截面底緣向頂緣方向為正，反之為負； 主應力：正表示壓，負表示拉； 強 度：受彎構件的強度為MR，單位KN-m，其它構件強度為NR； 結(jié)構支承反力：與總體坐標系一致為正，反之為負；,數(shù)據(jù)準備,結(jié)構離散：在進行結(jié)構計算之前，首先要根據(jù)橋梁結(jié)構方案和施工方案，劃分單元并對單元和節(jié)點編號。,對于單元的劃分一般遵從以下原則： （1）對于所關心截面設定單元分界線，即編制節(jié)點號,（2） 構件的起點和終點以及變截面的起點和終點編制節(jié)點號；,(3) 不同構件的交點或同一構件的折點處編制節(jié)點號； (4) 施工分界線設定單元分界線，即編制節(jié)點號；,(

17、5) 當施工分界線的兩側(cè)位移不同時，應設置兩個不同的節(jié)點，利用主從約束關系考慮該節(jié)點處的連接方式； (6) 邊界或支承處應設置節(jié)點； (7) 不同號單元的同號節(jié)點的坐標可以不同，節(jié)點不重合系統(tǒng)形成剛臂； (8) 對橋面單元的劃分不宜太長或太短，應根據(jù)施工荷載的設定并考慮活載的計算精度統(tǒng)籌兼顧。因為活載的計算是根據(jù)橋面單元的劃分，記錄橋面節(jié)點處位移影響線，進而得到各單元的內(nèi)力影響線經(jīng)動態(tài)規(guī)劃加載計算其最值效應。對于索單元一根索應只設置一個單元。,數(shù)據(jù)準備,施工分析,劃分施工階段，確定施工周期； 各施工階段的具體操作：包括安裝的單元號、張拉的鋼束號、添加的外力荷載、本階段的內(nèi)部、外部約束條件、掛籃

18、的操作步驟、拉索單元的索力調(diào)整等等。 橋梁結(jié)構不同的施工方法將導致結(jié)構的最終成橋內(nèi)力不同。施工階段的劃分，對于結(jié)構設計有很大的影響,項目的建立,用戶通過“文件”下拉式菜單，選擇“新建項目組”或“打開項目組” 通過“項目”下拉式菜單選擇“創(chuàng)建項目”，或者在項目組管理窗口，通過右鍵來點擊“創(chuàng)建項目” 。,輸入項目名稱、通過點擊“瀏覽”來選擇存儲路徑，在下拉條中選擇項目類型。 創(chuàng)建項目后，程序出現(xiàn)了如下頁圖 所示的界面?，F(xiàn)在用戶就可以根據(jù)事先的準備，輸入數(shù)據(jù)了。在一個項目組中，創(chuàng)建一個新項目，或通過雙擊打開一個既有項目，程序均會出現(xiàn)如下頁圖所示的數(shù)據(jù)文檔窗口，在此窗口輸入或查看所有的計算原始數(shù)據(jù)。

19、此界面的最左側(cè)是項目管理窗口。輸入窗口的下部是圖形顯示窗口，用戶可以用右鍵切換顯示信息，以幫助用戶判斷輸入數(shù)據(jù)的準確性，快速了解結(jié)構特征。,項目的建立,基本信息,橋梁工程描述、結(jié)構備忘描述：用戶可以在此輸入備注性質(zhì)的文字，來描述本項目的特點，以便于日后查看。 計算類別：根據(jù)不同的需要選擇不同的計算方式。 (1) 計算內(nèi)力、位移：掌握結(jié)構的基本受力狀態(tài)； (2) 估算配筋面積：得到大致的配筋信息，初步掌握結(jié)構的設計要點； (3) 全橋結(jié)構安全驗算：對結(jié)構設計進行復核、修正； (4) 優(yōu)化計算拉索面積：對斜拉橋的拉索面積、張拉索力進行優(yōu)化。,如果是初步設計階段則選擇估算配筋面積，此時應在 結(jié)構配筋

20、估算信息對話框中指定預配置的鋼筋或鋼束類型等，以便估算的鋼筋面積更接近真值。,基本信息,橋梁環(huán)境,選擇橋梁所處的地理環(huán)境。程序在計算混凝土構件收縮徐變時使用。用戶可以參考公橋規(guī)2004附錄F。 濕度：橋梁所處環(huán)境的濕度，在混凝土的收縮變形與徐變計算中需要該信息，從列表框中選擇。對公橋規(guī)2004，一般填0.8。 環(huán)境有強烈腐蝕性：在驗算抗裂性時需要該信息；,計算內(nèi)容,選擇本次計算所需要計算的部分。 一般在估算預應力配筋時不計結(jié)構的收縮徐變； 結(jié)構的非線性僅在特大跨徑橋梁分析時使用，通常結(jié)構不需計算。,附加信息,指定計算部分內(nèi)容。包括以下幾點： 結(jié)構驗算單元：在選擇“全橋結(jié)構安全驗算”時，填入需要

21、驗算的單元號，不填則默認為全部單元。 組合計算類型：對應于規(guī)范的荷載組合類型。不填則默認為全部組合1-9，包括用戶自定義組合。 計算活載單元、計算活載節(jié)點：選擇需要進行活載分析的單元、節(jié)點。不填則默認為全部單元。 活載加載步長：進行活載影響線加載時的步長。填0時系統(tǒng)默認為1/50的跨徑。步長越小，活載計算越精確，速度越慢。對于某些“沒有跨徑”的結(jié)構（只有一個約束），程序?qū)o法進行加載，必須由用戶填入加載步長。,非線性荷載分級數(shù)：當計算內(nèi)容中選擇了幾何非線性或梁柱非線性時，此窗口被激活。程序按用戶輸入的分級數(shù)將荷載分成n級逐步計算，每次計算都進行剛度矩陣修正，因此級數(shù)越高結(jié)果越精確，但計算時間越

22、長。,形成剛臂時決定節(jié)點位置的單元號： 當多個單元共用一個節(jié)點號，且其節(jié)點位置不重合時，形成剛臂。此時，程序有一套默認的確定節(jié)點位置的規(guī)則。 若此規(guī)則不能表達結(jié)構的實際情況時，用戶可以在這里填入單元號，來改變系統(tǒng)的固定算法，系統(tǒng)將根據(jù)用戶填入的單元來確定節(jié)點的位置。,計算細節(jié)控制,生成調(diào)束信息：對進行“全橋結(jié)構安全驗算”的預應力構件選擇此命令，可使程序在計算時生成調(diào)束信息，便于進行調(diào)束工作。 調(diào)束階段號：用戶填入需要產(chǎn)生調(diào)束信息的施工階段號，不填默認為全部階段。在選中“生成調(diào)束信息”時有效。 生成調(diào)索信息：對進行“全橋結(jié)構安全驗算”的含有拉索單元的結(jié)構選擇此命令，可使程序在計算時生成調(diào)索信息，

23、便于進行調(diào)索工作。 橋面為豎直單元：選擇此命令，將使橋面單元的左右截面為豎直截面。,極限組合計預應力：在進行結(jié)構極限組合計算的時候，預應力的作用是否當作外力計入結(jié)構。根據(jù)公橋規(guī)2004，預應力構件的極限強度是不計預應力的。但對于一些預應力橋梁中的非預應力構件，預應力的作用力卻對這些構件的極限組合內(nèi)力有影響，比如預應力連續(xù)剛構的橋墩等構件。 極限組合計二次矩：在按公橋規(guī)2004版進行計算的時候被激活，用戶指定是否考慮預應力二次矩。對預應力連續(xù)梁以外的其它結(jié)構，計算結(jié)果將不準確。 極限組合計收縮、徐變：在按公橋規(guī)2004版進行計算的時候被激活，用戶指定是否考慮收縮、徐變。,極限組合計溫度：在按公橋

24、規(guī)2004版進行計算的時候被激活，用戶指定是否考慮溫度效應，包括結(jié)構升降溫和梯度溫度。 極限組合計沉降：在按公橋規(guī)2004版進行計算的時候被激活，用戶指定是否考慮不均勻沉降的影響。 結(jié)構重要性系數(shù)：在公橋規(guī)2004版中，根據(jù)結(jié)構的重要性確定的內(nèi)力擴大系數(shù)。,規(guī)范,用戶選擇計算適用的規(guī)范。由于橋梁博士3.0可以按照多個規(guī)范進行驗算，在輸入單元材料、單元鋼筋、預應力材料等信息時，必須使之與適用的規(guī)范相對應,輸入單元信息,用戶可以使用右鍵菜單或“數(shù)據(jù)”下拉式菜單，切換到單元輸入窗口：,單元的基本信息,節(jié)點號和頂緣坐標： (1) 單元左右節(jié)點頂緣或中點坐標位置的意義如圖所示 (2) 手動逐個輸入單元的

25、左右節(jié)點號、左右節(jié)點坐標，也可以通過快速編輯器，編輯成批的單元信息。,單元的性質(zhì),鋼筋混凝土：截面由混凝土和普通鋼筋組成。按全截面計算結(jié)構內(nèi)力，按開裂截面計算其應力和強度，驗算時將驗算裂縫寬度； 預應力混凝土：截面由混凝土、普通鋼筋和預應力鋼筋組成。按全斷面計算其應力，按開裂截面驗算其極限強度。 組合構件：截面由混凝土和鋼材組成。按全斷面計算應力。 鋼構件：截面只由鋼材組成。按全斷面計算應力。 拉索：截面只由鋼筋或鋼材組成。只有當構件需要調(diào)整其軸力時，才有必要將其置為拉索單元。拉索單元只提供拉力，而不會產(chǎn)生其它性質(zhì)的內(nèi)力。 圬工構件：截面由圬工材料組成。因圬工材料的性質(zhì)差異很大，程序沒有提供默

26、認的圬工材料，需要用戶自定義。,全預應力構件：預應力混凝土單元驗算是否一定要按全預應力構件驗算。如果是，則驗算時截面不準出現(xiàn)拉應力；如果否，則先按全預應力驗算，不滿足則按A類構件驗算，仍不滿足則按B類構件驗算。 現(xiàn)場澆注構件：當單元為混凝土構件時，此項被激活，由用戶選擇單元的施工方式。在公橋規(guī)（2004）中，現(xiàn)澆構件和預制、拼裝構件的計算是有區(qū)別的。 是否橋面單元：當前單元是否橋面單元。用于確定施工階段的移動荷載（坐標荷載）作用位置和使用階段影響線計算時單位荷載作用點位置，以及判斷剪力影響線的突變位置。如果計算活載時計入非線性效應則也將據(jù)此確定活載的作用位置。簡單的說，程序就是據(jù)此確定活荷載作

27、用在哪些單元上。,有效長度,對于受壓構件，在此輸入單元的有效長度lo，用于計算偏心受壓構件的偏心距增大系數(shù)或軸心受壓構件的穩(wěn)定系數(shù)。參見公橋規(guī)（2004）第5.3項。,自重系數(shù),在計算單元自重時程序根據(jù)單元體積和材料的容重再乘以該自重調(diào)整系數(shù)，得出計算用的單元自重。 系統(tǒng)默認的材料容重為：混凝土25KN/m3，鋼材78.5KN/m3。 用戶可以根據(jù)混凝土結(jié)構的配筋率適當調(diào)整此系數(shù)。如果單元由 1立方米30#混凝土組成，其自重系數(shù)為2，則單元總重25 x 1 x 250 KN。,加載齡期,混凝土在單元第一次受力時（即安裝時）已養(yǎng)護的天數(shù)。 系統(tǒng)缺省默認值為28。,左端為張拉端,當單元為拉索時此選

28、項被激活。 選中此框則表示拉索的左端為張拉端，否則拉索的右端為張拉端。 如果拉索安裝時沒有張拉力，則拉索的重量按照等效節(jié)點荷載原理施加到拉索的兩端； 如果安裝時有初張拉力，則自重只等效到非張拉端，而張拉端的索力為初始張拉力。 優(yōu)化計算和施工計算的拉索初始力都是指張拉端的索力，僅由張拉設備控制，沒有重力的效應。在非張拉端則根據(jù)張拉端的內(nèi)力考慮重力對索力的影響后計算得到。所以，對于拉索單元，左端張拉與右端張拉得到的最終索力將是不同的。,截面特征描述,單擊左截面或右截面，彈出截面特征描述對話框，如圖 410所示，此對話框同時出現(xiàn)在快速編輯器的各項功能中。 如果截面內(nèi)有鋼束穿過，系統(tǒng)在計算時自動根據(jù)鋼

29、束特征修正截面信息（鋼束灌漿前截面特征中扣除孔道的影響，鋼束灌漿后鋼束的面積將換算到截面特征中）。,重新設定與大氣接觸的周邊長度：計算混凝土收縮時使用。填0則由程序根據(jù)截面形狀自動計算。 材料類型：注意使其類型與適用的規(guī)范相對應。用戶還可使用工具菜單下的材料特征命令自定義新的材料類型。,頂緣、底緣有效寬度：較寬截面的有效分布寬度。 (1) 計算截面幾何特征在結(jié)構內(nèi)力分析時使用全截面，應力、強度分析時使用有效截面。 (2) 在公橋規(guī)2004中，計算軸力產(chǎn)生的應力時，按全斷面計算。 (3) 此值若填0則表示該截面都是有效截面。 (4) 關于有效寬度的取值，可參見公橋規(guī)2004第4.2.3條。,截面

30、鋼筋：截面上配置的普通鋼筋信息。 截面鋼筋輸入時，鋼筋的高度為正值表示距截面底緣的距離，為負值時表示距截面頂緣的距離。 附加截面：徹底解決了組合截面較難模擬的問題。,截面幾何描述,截面的幾何信息輸入方式： 圖形輸入：選擇常用的或用戶自定義的圖形，輸入其參數(shù)； 節(jié)線輸入：輸入不同高度處的截面寬度； 特殊輸入：直接輸入截面的各項指標； 坐標輸入：用戶以坐標形式，逐點描述截面形狀； 自AutoCAD讀入。,圖形輸入,節(jié)線輸入,用戶應以逆時針順序逐一輸入各點坐標。而坐標又有相對坐標與絕對坐標之分。相對坐標的含義是指當前點的坐標相對于前一點的坐標偏移量。,坐標輸入,按絕對坐標輸入為： 0 0 1000

31、0 1000 2000 0 2000 實區(qū) 250 500 750 500 750 1500 250 1500 空區(qū) 按相對坐標輸入： 0 0 1000 0 0 2000 -1000 0 實區(qū) 250 500 500 0 0 1000 -500 0 空區(qū),快速編輯器,快速編輯器的意義 一般的結(jié)構，均有幾十至幾百個單元，數(shù)據(jù)量龐大，逐一輸入單元信息實不可取。對于通常的橋梁結(jié)構，可以通過快速編輯器完成大部分單元的編輯。 系統(tǒng)根據(jù)各種橋型的特點，提供了單元的快速編輯器。除一些特殊單元外，用戶應盡可能使用快速編輯器編輯結(jié)構的單元特征。 編輯器主要是使用單元組的概念，充分利用截面特征的擬合和坐標的自動計

32、算功能，減輕輸入的工作量。,直線,功能：快速編輯連成一條直線的多個單元信息。系統(tǒng)將打開如圖 所示的對話框。 特點： 單元的頂緣或截面的高度中點位于同一根直線上， 其截面可由有限的控制斷面經(jīng)直線內(nèi)插或按拋物線擬合而成,截面的形成示意,二次拋物線擬合,二次拋物線則需由三點確定。圖為一示例，此例在距離起點0、10、25m三處定義了控制截面。 第一點的截面擬合類型不限制，第二點的擬合類型必須是“向后拋物線”，第三點的類型必須是“向前拋物線”。這樣，程序?qū)⒁源巳c為控制點，擬合出一條二次拋物線。,拋物線內(nèi)插取用控制斷面的示意,拱肋,功能：快速編輯多個單元信息，這些單元連成一條“拋物線”、“圓弧線”或“懸

33、鏈線”。系統(tǒng)將打開如圖 418所示的對話框。選擇了曲線類型后，根據(jù)圖示填入相應的控制信息 特點： 將各單元截面擬合為等截面。 如果實際情況不是如此，用戶也可以用“直線”快速編輯器中的截面擬合工具重新編輯單元的截面信息（不改坐標信息），而只用“拱肋”快速編輯器編輯單元節(jié)點的坐標位置。,拱肋單元快速編輯器,拉索,功能：快速編輯多個拉索單元信息，彈出斜拉索單元組編輯對話框如圖 419所示。 特點： 拉索單元組是指斜拉橋中拉索單元，其左右端分別位于不同的直線上的單元組。 分段長度應填寫正值, 坐標的計算將從起點根據(jù)參考點的位置和分段的方向延參考線分別做遞增或遞減計算。此處的參考線可以不是水平或豎直的。

34、 編輯示意：圖 420給出了拉索單元組的編輯示意。,斜拉索單元組編輯對話框,圖 420 拉索單元組的編輯示意,其中1、3控制點為拉索左節(jié)點的起始點和參考點，2、3控制點為右節(jié)點的起始點和參考點，坐標的增或減依據(jù)參考點相對于起始點的位置而定， 圖中示例是基于在編輯器中選擇了左節(jié)點X向、右節(jié)點Y向偏移，如果沒有選擇此項，則左節(jié)點為Y向、右節(jié)點X向偏移，即適合于橋塔另一側(cè)的拉索單元組。,本例中的坐標計算，左節(jié)點以1#控制點為基礎X坐標依次遞增5.0米，右節(jié)點以2#控制點為基礎，Y坐標依次遞增2.0米，其左節(jié)點的Y坐標和右節(jié)點的X坐標經(jīng)內(nèi)插得到，本例為分別保持其起點對應坐標不變； 拉索特征模板：選擇拉

35、索單元的材料類型。,平行,功能：快速編輯多個平行單元信息，單擊彈出平行單元組編輯對話框，如圖 421所示。 特點： 平行單元組是指在水平方向并列放置，其左右端分別位于不同的直線或拋物線上的單元組,如拱橋的吊桿或立柱等。圖 422給出了平行單元組的生成示意：,圖 421平行單元組編輯對話框,圖 422 平行單元組編輯示意,其中要編輯的單元為吊桿，左右節(jié)點各有3個控制點，填入相應坐標，根據(jù)曲線方程自動計算各點的坐標，其它單元信息將自動從模板單元中取用； 如果拱肋和橋面上的節(jié)點坐標已經(jīng)形成，則可通過單元-截取坐標方法形成節(jié)點坐標。,對稱,功能：快速編輯多個單元信息，使之與已有的多個單元對稱。圖 42

36、3給出了單個單元對稱操作的示意：,系統(tǒng)在對稱時自動將左右截面置換，用戶需要在定義生成單元的左右節(jié)點號定義時予以反置。 系統(tǒng)的對稱操作將對換左右端的定義，即原單元左端=生成單元右端，原單元右端=生成單元左端。 在進行此操作時，左右節(jié)點號的設定應作相應考慮：生成單元號與模板單元號一一對應，左右節(jié)點號應與生成單元號一一對應。,平移,功能：快速編輯多個單元信息，使之與已有的多個單元信息相似，而坐標不同。圖 424給出了單個單元平移的操作示意： 特點：平移操作實際上相當于拷貝操作，僅僅將生成的單元的左右節(jié)點號和節(jié)點坐標改變即可。,圖 424 單元組平移操作示意,內(nèi)插,功能：內(nèi)插操作是指在已經(jīng)生成的單元中

37、內(nèi)插節(jié)點，將原單元拆分為兩個新單元。圖 425示出了單元內(nèi)插操作的意義。,特點： 單元內(nèi)插操作一般用在桁架橋的腹桿單元編輯。 如果腹桿需要內(nèi)插節(jié)點，可先將腹桿兩端節(jié)點生成，再采用內(nèi)插操作一次完成。 示例： 原有單元5，左節(jié)點號為3，右節(jié)點號為4?，F(xiàn)內(nèi)插節(jié)點8。 內(nèi)插結(jié)果為：原5#單元的右節(jié)點變?yōu)?，相應修改坐標和截面信息。新生成6#單元，左節(jié)點號為8，右節(jié)點號為4，相應修改坐標和截面信息，坐標和截面信息為根據(jù)操作要求進行線性內(nèi)插。,單元,功能：單元操作是對多個單元的某個共同特征進行全局修改。如圖 426所示。,單元編輯命令可全局修改單元的多個特征，也可完成單元的坐標偏移，或截取單元的左右節(jié)點坐

38、標。 截取坐標時指根據(jù)單元的左右節(jié)點號，在已經(jīng)輸入的單元庫中搜索已經(jīng)輸入的節(jié)點坐標，如果節(jié)點號相同，則將已經(jīng)輸入的節(jié)點坐標拷貝到現(xiàn)編輯的單元中。 這在輸入桁架腹桿單元時非常有用，可先將上下弦桿單元生成，再指定需編輯腹桿單元的左右節(jié)點號，然后采用截取坐標命令，搜索坐標。 如果同時選擇了坐標偏移命令，則先搜索坐標，再將該坐標按用戶的坐標偏移控制進行偏移操作。,示例,例如，如果發(fā)現(xiàn)1-10號單元的自重系數(shù)需要由1變?yōu)?.04，則使用單元命令，輸入如圖 426數(shù)據(jù)，單擊確定即可。 例如，如果發(fā)現(xiàn)1-10號單元的頂緣Y坐標偏低20cm，則可選擇坐標偏移，填寫編輯量設置中的左右節(jié)點坐標偏移Y=0.2，坐標

39、的偏移可在X向、Y向或單元的法向偏移。,截面,功能：截面操作是對多個單元的左或右截面的某個共同特征進行全局修改。 示例：例如，如果發(fā)現(xiàn)1-10號單元截面上的普通鋼筋信息不正確，則可使用截面命令，將1-10號單元的截面鋼筋按模板截面上鋼筋進行用戶指定的修改。如圖 427所示。,圖 427 截面編輯命令,坐標,功能：對結(jié)構一組單元左右節(jié)點坐標進行切割或擬合操作。 特點： 復雜橋梁結(jié)構節(jié)點處構造復雜，或者大跨徑橋梁設置的豎曲線等，在結(jié)構的坐標輸入時較難處理，采用坐標命令可有效地解決這一問題。 切割一般用在構件的線形控制點已知，但其實際位置距離控制點存在偏位。 擬合一般用在豎曲線的生成，可先將主梁按X

40、坐標分段，忽略豎曲線，然后采用擬合命令，根據(jù)主梁單元左右節(jié)點X坐標和用戶設定的豎曲線方程插值計算單元節(jié)點的實際Y坐標。,示例,例如斜拉索錨固點與主梁軸線及主塔中線的偏移等，可先將拉索坐標設置在控制點上，然后采用切割命令，給定切割線方程，系統(tǒng)自動內(nèi)插得到實際位置的坐標值。,單元編輯總結(jié),以上所介紹的單元快速編輯器可隨時使用，用戶應根據(jù)實際情況，尋找最快捷的方式輸入，以下將根據(jù)經(jīng)驗提供一些基本方法供用戶參考： 單元頂緣線或中心線位于一條直線上時，例如橋面單元或橋塔、橋墩及弦桿等，一般使用直線命令，如果存在豎曲線可采用坐標命令進行擬合。 拱肋單元一般使用拱肋命令，也可以采用直線命令，然后使用坐標命令

41、進行擬合坐標。,斜拉索使用拉索命令，一般在施工圖設計時，拉索的錨固點坐標需特殊指定，一般應根據(jù)拉索節(jié)點與梁、塔坐標的相對關系，通過截取拉索節(jié)點坐標，再采用坐標命令進行切割。方案設計時可以將拉索置于梁塔節(jié)點處。 系桿拱吊桿一般采用指定吊桿節(jié)點號后使用坐標截取命令。 拱橋立柱或桁架橋的腹桿一般采用指定節(jié)點號，截取節(jié)點坐標，如果需要再內(nèi)插單元，最后再根據(jù)力學需要，偏移節(jié)點坐標或切割節(jié)點坐標，以便考慮節(jié)點剛臂的影響。 如果截面為等截面，可先不管單元的截面信息，最后采用截面命令進行替換。 截面上的普通鋼筋可通過添加式輸入。,單元的基本信息可在最后采用單元命令統(tǒng)一設置。 如果發(fā)現(xiàn)坐標的輸入有偏差，可使用單

42、元的坐標偏移命令進行修改。 對稱結(jié)構可先輸入半結(jié)構，再采用對稱命令輸入另一半結(jié)構。 如果結(jié)構的某些部位可通過平移得到，則盡量采用平移命令。 對稱操作時，如果發(fā)現(xiàn)單元左右端信息反了，可使用單元命令對換左右端信息。 結(jié)構輸入前，亦將控制斷面存入文件，便于數(shù)據(jù)維護。 如果截面在擬合時存在突變點，可先忽略突變點，擬合完成后再局部修改。 節(jié)點坐標規(guī)律不明確時，可采用自CAD讀入的方法將坐標讀入。,輸入鋼束信息,用戶可以使用右鍵菜單或“數(shù)據(jù)”下拉式菜單，切換到鋼束輸入窗口，如圖 448所示：,數(shù)據(jù)準備,首先對結(jié)構中的所有預應力鋼束進行編號。 編號的原則： (1) 不同鋼束幾何類型、不同材料類型需分別編號，

43、 (2) 如果幾何類型相同，材料也相同，但需要考慮鋼束分批張拉彈性壓縮損失時也需根據(jù)張拉過程進行編號。,基本信息,鋼束鋼質(zhì)：選擇預應力鋼束材料。 鋼束編束根數(shù)：例如，如果采用OVM15-7，則編束根數(shù)為7。 鋼束束數(shù)：同一類型鋼束的束數(shù)。 鋼束錨固時彈性回縮合計總變形：指所有張拉端回縮合計值。參考公橋規(guī)2004第6.2.3條取值。 張拉控制應力：鋼束在張拉端錨固時的有效預應力（應扣除錨口損失），輸入正值表示錨固應力，負值表示張拉力（對于先張法構件，應在此扣除溫差導致的s3損失）。 超張拉系數(shù)：鋼束超張拉應力與張拉控制應力的比值。如果此值為0，該號鋼束不超張拉。,成孔方式,用于確定管道摩阻系數(shù)和

44、局部偏差系數(shù)，參見表4-1。 在公橋規(guī)2004中，成孔方式更多，管道摩阻系數(shù)和局部偏差系數(shù)各異，程序所內(nèi)定的取值不足以覆蓋規(guī)范的全部類型。 對于與下表取值不符的成孔方式，用戶應選擇自定義類型，然后填入相應的管道摩阻系數(shù)和局部偏差系數(shù)值。,成孔面積,鋼束預留孔道的面積。 成孔面積是指一束鋼束的成孔面積，即一個孔道的面積。 如果該號鋼束由多束構成，系統(tǒng)自動將該面積乘以束數(shù)。先張法構件應將此值設定為0。 在該鋼束尚未灌漿之前考慮其孔道對截面特征削弱的影響。 張拉方式：選擇施工時采用的張拉方法。此處的左、右端分別指鋼束的起、終點。 體外束：選擇是否體外鋼束。若為體外束則不計入其對截面換算截面特征的影響

45、。,松弛率：輸入鋼束的松弛率（）。 (1) 可根據(jù)廠家提供的材料資料填寫?；虬匆?guī)范取值： (2) 公橋規(guī)85可參考第5.2.10條取值； (3) 公橋規(guī)2004參考第6.2.6條取值，填0時程序根據(jù)公式（6.2.6-1）按低松弛計算； (4) 鐵橋規(guī)參考第6.3.4條第5款取值。 松弛時間： (1) 填0時程序按相關規(guī)范規(guī)定的松弛曲線取值，計算不同時間的松弛率； (2) 不為0時程序按所填天數(shù)，按直線內(nèi)插取值，計算不同時間的松弛率。,鋼束名稱：作為備注使用，用以區(qū)別鋼束 上、下參考線：在此輸入（在總體信息中）已經(jīng)定義的上下參考線名稱，供輸入豎彎信息時使用。對于不使用參考線的鋼束，可以不填。 取

46、于文件：根據(jù)系統(tǒng)提供的幾種鋼束形狀，以文本參數(shù)形式輸入。,相關單元號：與該鋼束相關的所有單元號，系統(tǒng)將完全按照用戶的設定來形成等效荷載。系統(tǒng)能自動識別與鋼束相關的預應力單元；當非預應力單元內(nèi)有鋼束時，則必須人為在此設定相關單元號。缺省系統(tǒng)只認為預應力單元才有預應力鋼束通過。 排除單元號：當鋼束通過幾個單元的交界處時，為確保鋼束位置判斷的可靠性，采用排除單元來避免二義性，系統(tǒng)在自動分析鋼束位置后，再去掉用戶輸入的排除單元號。一般不予使用。,鋼束幾何描述,豎彎： 功能：彈出鋼束幾何形狀描述（豎彎）對話框，如圖 429所示。,輸入,是否導線輸入：按導線點輸入，用戶應逐行填入各導線點的（x，y）坐標，

47、以及此點處的鋼束轉(zhuǎn)折半徑；若不按導線點輸入，用戶應逐行填入各轉(zhuǎn)折點的坐標，以及與前一點之間的曲線半徑，直線則填“0”。 是否相對坐標輸入：按相對坐標輸入，則用戶應逐行填入各點相對前一點的相對x坐標，而y坐標仍是絕對坐標；否則填絕對坐標；不論是否為相對坐標，其第一點坐標必須是絕對坐標。,幾何參數(shù)：用戶根據(jù)所選的輸入方式，填入適當?shù)墓?jié)點坐標和對應的半徑。用戶在這里使用參考線的概念，使所輸入的y坐標為相對于參考線的坐標。例如，對一座變截面連續(xù)梁，可在“總體信息”中生成其梁底緣線，作為參考線。而在輸入其底板束時只需輸入鋼束相對于底板的y高度方向位置，程序自動將直線鋼束調(diào)整為延梁底緣參考線走向的底板束。

48、 在使用參考線時不可同時使用參考點坐標；不采用導線輸入的鋼束不能進行調(diào)束操作。,平彎,鋼束的平彎輸入與豎彎輸入方法類似。此時的“z”坐標，是指橫向坐標。平彎輸入時，若不使用相對坐標，則其輸入的“x”值需與豎彎的“x”值以及整體坐標的“x”值相一致。為簡化輸入，用戶可使用相對坐標輸入，詳見下例。,豎彎、平彎示例,說明：例圖 430，這是一條底板鋼束。在老版本的橋梁博士中，為輸入此鋼束的豎彎信息，需要用多條折線來模擬。現(xiàn)在，使用參考線的概念，可以使輸入數(shù)據(jù)大為簡化。,豎彎幾何參數(shù)輸入： 選中“導線輸入”； 輸入四點坐標（-20，0.6）、（-17，0.13）、（17，0.13）、（20，0.6），

49、及相應半徑。 相對于參考線0，即下參考線。 在鋼束信息中，填入已經(jīng)定義的梁底緣下參考線名稱：“bot”。 這樣，以上四點，既是相對于參考線的四點，在（-17，0.13）和（17，0.13）點間的長直線段，實際上就是和參考線平行的、延底板彎曲的曲線段。,平彎幾何參數(shù)輸入： 若以絕對坐標輸入，應輸入六點（-20，0）、（-17，0）、（-15，0.5）、（15，0.5）、（17，0）、（20，0）及相應半徑。 若以相對坐標輸入，應輸入（0，0）、（3，0）、（5，0.5）、（-5，0.5）、（-3，0）、（0，0）六點，各點的“x”值是相對于起終點（而非前一點）的偏移值。x為正，表示相對于起點；x

50、為負，表示相對于終點。,其中的“z”坐標，用來確定鋼束向左（正值）或向右（負值）偏離中心線的距離。這種偏離并不使結(jié)構產(chǎn)生橫向受力的差異，但會影響鋼束的損失和伸長量。 相對坐標輸入平彎時的最后一點坐標的“x”無意義。,參考點、傾斜角度,會產(chǎn)生一個以參考點為原點、經(jīng)過旋轉(zhuǎn)的局部坐標系。 X：鋼束局部坐標系原點在結(jié)構總體坐標系中的X坐標； Y：鋼束局部坐標系原點在結(jié)構總體坐標系中的Y坐標； 傾斜角度：鋼束局部坐標系在結(jié)構總體坐標系中的角度，如果鋼束局部坐標系是結(jié)構總體坐標系經(jīng)逆時針轉(zhuǎn)動一個角度而形成，則該角度為正值，反之為負值。如圖 431所示：,注：鋼束位置必須位于結(jié)構體之內(nèi)，但不一定位于單元的界

51、線處，即只要鋼束位于結(jié)構的單元體內(nèi)即可。,輸入施工信息,使用“數(shù)據(jù)”菜單中的“輸入施工階段信息”命令或鼠標右鍵彈出右菜單來切換到施工階段信息輸入窗口，如圖 433所示：,基本信息,單元施工描述：輸入階段安裝與拆除的單元。 預應力鋼束施工描述： 如果鋼束未灌漿，則單元的截面特征中將不計入鋼束的影響（但扣除預應力鋼束管道對截面的削弱），即鋼束不與截面共同作用； 如果已灌漿，則截面特征中將計入鋼束換算截面的影響。 考慮本階段分批張拉損失：在計算鋼束張拉力的等效作用力時，如果需要計入鋼束分批張拉預應力損失時，則應選擇考慮本階段分批張拉損失。 豎向預應力：如果結(jié)構配有豎向預應力，則應輸入各有關單元豎向預

52、加力的大小，以便系統(tǒng)進行剪應力、主應力的驗算。豎向預應力由用戶折算為單元每延米預應力的大小，直接輸入。,本階段施工周期：從本階段開始時刻至本階段結(jié)束時刻的天數(shù)。用于結(jié)構的收縮徐變計算時建立時間坐標。 索力調(diào)整：系統(tǒng)將打開一個索力設定對話框，如圖 434所示。如果是帶索結(jié)構，則輸入拉索單元索力在本階段的調(diào)整信息。施工階段拉索索力的調(diào)整方法參見優(yōu)化階段信息輸入及計算原理中的斜拉索索力部分。 修改約束：如果發(fā)現(xiàn)邊界條件和主從約束輸入有誤，可采用修改約束命令進行全局修改。 本階段施工荷載描述：參見相關內(nèi)容。 全局掛籃編組：參見相關內(nèi)容。 階段掛籃操作：參見相關內(nèi)容。,施工荷載,永久荷載：永久性作用于結(jié)

53、構上的荷載，如結(jié)構橫梁重量、二期鋪裝等； 臨時荷載：一般為施工機具等荷載，下一階段將自動去除。 施工活載：一般在需要驗算某階段幾種加載情況下，結(jié)構安全性是否滿足要求，一般只在特殊的階段需要驗算。,臨時荷載與施工活載的區(qū)別： 臨時荷載將計入本階段的累計效應中（本階段結(jié)束時結(jié)構效應）， 施工活載則不計入到本階段累計效應中，僅在本階段施工階段驗算中計入到本階段組合效應中。 升溫與降溫：是作為施工活載處理的。 平均溫度：是作為永久荷載處理的， 平均溫度的效應是指前一階段的平均溫度與本階段平均溫度的差值作為本階段的溫度荷載來計算的。 施工階段溫度荷載一般在設計階段不予考慮，因為設計階段對結(jié)構的溫度場還不

54、明確，一般在施工控制中才需計算。,移動荷載：坐標荷載的輸入，是作為永久荷載處理的。 例如，結(jié)構的橫梁重量，一般作為集中荷載輸入，如果荷載不位于節(jié)點上，則需要將其轉(zhuǎn)換成單元桿間荷載處理，有時這樣操作非常繁瑣。 可將橫梁荷載編組（全局移動荷載描述命令），在各施工階段定義各組移動荷載參考點的X坐標（移動荷載命令）。 則系統(tǒng)自動完成桿間或節(jié)點集中荷載的轉(zhuǎn)換。移動荷載（坐標荷載）安裝構件的重量系統(tǒng)自動計入，并作為永久荷載處理。,系統(tǒng)荷載的形式參見圖所示：,邊界條件,功能：結(jié)構的外部約束信息, 邊界條件決定著具有約束的節(jié)點的位移。系統(tǒng)將打開一個邊界條件對話框如圖 441所示。,基本信息,剛性支承：則該節(jié)點

55、相應方向上的位移為零； 彈性支承：則根據(jù)彈性系數(shù)確定外界對該節(jié)點相應方向的限制情況，如果彈性系數(shù)極大，則表示相應方向趨近于剛性支承；同理，如果彈性系數(shù)為零，則表示該方向沒有約束。 雙向支承：表示支承節(jié)點在相應方向不能發(fā)生任何位移。 單向支承：只能發(fā)生正向或負向位移，正向支承是指該節(jié)點只可以發(fā)生正向位移，負向支承是指該節(jié)點只可以發(fā)生負向位移。 彎剪系數(shù)：外部約束發(fā)生單位水平位移時在該約束上產(chǎn)生的彎矩（或發(fā)生單位轉(zhuǎn)角位移時在該約束上產(chǎn)生的水平力）,使用注意,對于彈性支承，系統(tǒng)不支持單向支承，必須為雙向支承。 單向支承一般用于模擬施工臨時支架，對于滿堂支架可采用將主梁節(jié)點密置，在各節(jié)點上添加單向支承

56、，并且為正向支承，如圖 442所示。 系統(tǒng)不支持使用階段的單向支承。 最后一個施工階段的邊界條件（包括主從約束），就是使用階段的邊界條件。,圖 442,主從約束,功能：結(jié)構的內(nèi)部約束信息, 系統(tǒng)將打開一個如圖 443所示的對話框：,特點,主從約束主要用來描述結(jié)構內(nèi)部單元間的連接情況，存在主從約束表示兩節(jié)點在此方向上具有同位移。 如果兩節(jié)點間的位移完全一致，即三個方向上均存在主從約束，則表示兩節(jié)點間是剛接。 如果三個方向上均沒有主從約束，則表示兩節(jié)點完全斷開。 存在主從約束的結(jié)構，一定要保證結(jié)構的任何部分都不能存在機動體系。,示例,圖 444示出了T構帶掛孔結(jié)構的主從約束模擬。,全局掛籃編組,功

57、能：對于懸臂施工的橋梁結(jié)構，在節(jié)段施工中需要掛籃做臨時承重結(jié)構，由于掛籃錨固于主梁上，因而掛籃將與結(jié)構同時受力，系統(tǒng)采用子結(jié)構法模擬掛籃的施工。首先對全部掛籃編組，以便索引。系統(tǒng)打開一個如圖 445所示的掛籃編組對話框。,圖 445 全局掛籃編組對話框,基本信息,前支點掛籃：指在斜拉橋懸臂施工時，將拉索錨固于已安裝的空掛籃前點，待節(jié)段施工結(jié)束后，再將拉索錨固于主梁上，從而解除對掛籃前支點的約束。 后支點掛籃：為一般懸臂施工中，現(xiàn)澆節(jié)段的重量由掛籃承受，而掛籃重量靠后支點錨固于已澆注的梁段上；待節(jié)段施工結(jié)束后，此現(xiàn)澆的梁段自重再由已澆注的主梁單元承擔。 組成單元號：組成:當前掛籃的單元號。掛籃宜

58、設置2-3個單元。組成掛籃的單元需事先在單元信息里定義，它們決定著掛籃結(jié)構的剛度特征。一般情況下，我們驗算橋梁的安全并不考慮掛籃自身的安全，通常用剛度較大的單元模擬掛籃。 h：主梁坐標點豎向與掛籃單元坐標點間的距離，掛籃位于主梁下側(cè)輸入正值，否則輸入負值。,前進方向：指定掛籃的前進方向。當掛籃定位點坐標發(fā)生偏移時，需根據(jù)此方向推定掛籃的X坐標位置，決定X坐標是增加偏移量還是減去偏移量，如果左側(cè)為前進方向，則為減去偏移量，否則為加上偏移量。 支點節(jié)點號：前支點掛籃時激活。填入前端錨固拉索的前支點對應的節(jié)點號。 吊點1、2節(jié)點號、節(jié)點力：圖示中對應吊點1、2的掛籃單元節(jié)點號及掛籃自重作用于梁上的等

59、效節(jié)點力，力的方向與總體坐標系一致為正。程序在計算掛籃對結(jié)構的影響時，不計掛籃自重，而以此處輸入的節(jié)點力為掛籃的基本力；這個力就是掛籃的自重力。 前一個、后一個：切換當前掛籃。 添加：添加一個掛籃。 刪除：刪除當前掛籃。,階段掛籃操作,功能：對于已編組的掛籃結(jié)構，在各施工階段受力、加載和位置等信息，在各施工階段都應對其信息進行描述。系統(tǒng)將打開一個圖 446所示的對話框。 掛籃操作信息：掛籃操作分為4種：掛籃安裝、掛籃加載、轉(zhuǎn)移錨固、掛籃拆除。,階段掛籃操作對話框,掛籃安裝：本階段掛籃安裝的信息。新安裝和移動。 掛籃加載：本階段新澆注的單元信息。這些單元通過掛籃傳遞其自重，但自身不參與結(jié)構受力。 轉(zhuǎn)移錨固：本階段轉(zhuǎn)移錨固的掛籃號。這些掛籃在“掛籃加載”階段，承受了若干單元的混凝土重量。經(jīng)過養(yǎng)護，這些混凝土單元在此階段開始參與結(jié)構受力（即填入施工階段的“安裝桿件號”中），其重力不再通過掛籃傳遞。進行掛籃加載之后，必須有相應的“轉(zhuǎn)移錨固”階段，解除掛籃受力。 掛籃拆除：本階段拆除的掛籃號。除了施工即將結(jié)束時的掛籃拆除之外，在掛籃進行移動操作時，除了在“掛籃安裝”