【文章內容簡介】 項目總體信息。 10 圖 24 數(shù)據文檔窗口 總體信息 （ 1） 計算類別 ① 只計算內力位移：系統(tǒng)只給出結構的內力和位移結果，不計算應力。 ② 估算結構鋼筋面積：系統(tǒng)將對結構進行截面配筋，不計算應力。 ③ 全橋結構安全驗算：系統(tǒng)將對結構進行截面驗算，計算應力。 （ 2） 計算內容： ① 是否計算預應力、收縮、徐變、活載信息。 ② 是否進行組合。 ③ 計算類別是只計算內力位移時，應設定是否對結構的內力和位移進行荷載組合。 （ 3） 橋梁環(huán)境 ① 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)》 2021，一般填 。 ② 環(huán)境有強烈腐蝕性：在驗算抗裂性時需要該信息； （ 4） 附加信息：計算附加控制信息，與直線橋計算相似。其中加載步長意義如下： ① 縱向加載步長 (米 )： 如果輸入 0 值，系統(tǒng)在計算活荷載時，縱向加載步長取用 ；否則取用輸入的數(shù)值。一般取用正常跨徑的 1/50 精度即可得到保證。 ② 橫向加載步長 (米 )： 如果輸入 0 值，系統(tǒng)在計算活荷載時，橫向加載步長取用 ，否則取用輸 入的數(shù)值。一般取用橋梁寬度的 1/100 精度即可得到保證。 （ 5） 結構配筋計算信息：系統(tǒng)將打開一個截面配筋一般信息對話框 , 在這個對話框中設定配筋的控制信息。僅在結構配筋時該項才有效。 單元信息輸入 單元信息是對結構離散后各個單元的幾何物理特性的描述。在輸入完項目總體信息后，選擇數(shù)據菜單中的輸入單元信息命令，也可以在輸入區(qū)單擊鼠標右鍵，然后在彈出的 11 右菜單中選擇輸入單元信息命令，便可出現(xiàn)輸入單元信息的對話框，如圖 25 所示。 圖 25 數(shù)據文檔窗口 單元信息 鋼束信息輸入 要輸入預應力鋼束信 息，可以選擇數(shù)據欄下的輸入預應力信息這一項，或在數(shù)據輸入區(qū)單擊鼠標右鍵，在彈出的菜單中進行選擇，彈出現(xiàn)如圖 26所示的窗口 。 圖 26 數(shù)據文檔窗口 鋼束輸入 12 對于斜彎橋，其預應力鋼筋信息的輸入方法與直線橋的預應力信息輸入基本一致。不同之處是： （ 1） 鋼束幾何描述之 Z：鋼束局部坐標系原點在結構總體坐標系中的 Z坐標（即立面上的豎坐標）。 （ 2） 鋼束幾何描述之豎角：鋼束所在豎彎平面與總體坐標中的豎平面的夾角。向左側（鋼束起點到終點方向）傾斜為正，向右側傾斜為負。角度范圍 90 度到 90 度。這里的“總體坐標中的 豎平面”是指通過單元的左右節(jié)點與水平面垂直的平面，當鋼束的相關單元不在一條直線上時，這個“豎平面”是個曲面。這里的“豎角”輸入，主要是為了方便輸入某些斜腹板內的鋼束。 （ 3） 鋼束幾何描述之傾角：鋼束豎彎信息采用的坐標系的“ z＝ 0”平面相對于總體坐標系的水平面（ z＝ 0）的傾角。 如圖 27所示鋼束與豎平面的夾角為 +40 度，平彎 Y坐標在此為 +。 圖 27 鋼束位置示意 （ 4） 相關單元號：這是空間梁格中鋼束輸入與直線橋的鋼束輸入區(qū)別最大之處。在直線橋結構中，程序可自動判斷鋼束的相關單元，只有會引起歧義 的才填寫“相關單元號”或“排除單元號”；而在空間梁格中，所有的鋼束都必須通過相關單元號確定其位置。與該鋼束相關的所有單元號，必須由起點到終點順序填寫。 （ 5） 豎彎幾何：豎彎幾何的輸入與直線橋時相同。只是，此時輸入的“ x”坐標值，是個比值，程序將根據鋼束的相關單元，將鋼束縮放至與相關單元的總長度一致（但“ z”值和“ R”值不縮放）。這樣做，方便了曲線梁腹板束的輸入。 13 施工信息輸入 選擇數(shù)據菜單下輸入施工信息這一項，或在數(shù)據輸入區(qū)單擊鼠標右鍵，在彈出的菜單中選擇輸入施工信息項，彈出如圖 28所示的對話框 ： 圖 28 數(shù)據文檔窗口 施工階段信息 從圖 222 可以看出，斜彎橋的施工信息輸入和直線橋基本一致。二者的主要不同之處在于，斜彎橋的計算模型是三維的，故其荷載分布也是三維的。 （ 1） 施工基本信息 ① 構件施工信息：輸入階段安裝與拆除的單元。 ② 預應力鋼束的施工信息：鋼束的張拉與拆除及灌漿信息，如果鋼束為灌漿，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；反之，如果灌漿，則截面特征中將計入鋼束換算截面的影響。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。如果結構配有豎向預應力，則應輸入各有關單元豎向預加力的大小，以便系統(tǒng)進行剪應力、主拉應力的計算； ③ 施工荷載：施工階段的荷載分為永久荷載、臨時荷載、施工活載以及溫度荷載。其中永久荷載為永久性作用于結構上的荷載，如結構橫梁重量、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（反向作用于結構上）。施工活載一般在需要驗算某階段幾種加載情況下，結構安全性是否滿足要求，一般只在特殊的階段需要驗算。臨 14 時荷載與施工活載的區(qū)別是，臨時荷載將計入本階段的累 計效應中（本階段結束時結構效應），而施工活載則不計入到本階段累計效應中，僅在本施工階段驗算中計入到階段組合效應中。升溫與降溫是作為施工活載處理的，但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，因為設計階段對結構的溫度場還不明確，一般在特殊場合才需計算。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 29~212 所示。圖中的局部坐標系表示荷載的方向是按總體坐標系或是按所作用 單元的局部坐標系來確定。節(jié)點荷載總是指整體坐標系的。圖中符號 P 表示力，M 表示力矩，其下標決定方向。 圖 29 施工荷載對話框 圖 210 集中荷載對話框 圖 211 均布荷載輸入對話框 圖 212 強迫位移輸入對話框 ④ 邊界條件：斜彎橋中邊界條件需要輸入六個方向的信息；同時，還要輸入斜向支承的信息。邊界條件信息對話框如圖 213 所示。 15 圖 213 邊界條件信息對話框 （ 2） 在空間梁格里，結構的支承情況復雜，用戶容易因忽視而發(fā)生結構水平可動的情 形。當計算時程序提示結構可動或輸出內力結果異常時，需首先檢查結構的水平向支承條件是否足夠。一般的多縱梁結構，一個固定支座與一個單向支座（此單向約束與固定支座的位置需對應）即可保證結構水平不可動，或者采用一個“ z 向角剛性約束”的固定支座，與其它活動支座配合即可使結構水平不可動。在圖中所示的約束條件中， 133 節(jié)點采用了固定支座，且加了“ z 向角剛性約束”，其它節(jié)點均為活動支座。若結構只有一根縱梁，還可能發(fā)生結構整體翻倒，即沿縱梁方向轉動，此時，需添加沿縱梁方向的角約束，一般是“ x向角剛性約束”。 除了水平可動之外 ，用戶還應該避免“水平超靜定”。雖然，實際結構中，會采用多個固定支座，但這些固定支座，不是理論的剛性約束，自身仍允許微小的位移，或隨著墩、臺移動。而在理論計算中，若采用多個剛性的水平約束，會使結構不能產生絲毫位移，溫度、收縮等作用，均會產生相當大的內力，預應力作用，則被支座抵擋了。 使用信息輸入 在使用階段輸入結構在施工結束后有效使用期內可能承受的各種外荷載信息，使用階段的計算結構模型采用最后一個施工階段的計算模型。對于一般的內力計算，系統(tǒng)根據用戶提供的結構信息計算各階段的各種結構內力和位移效應，如 果需要內力組合則進行荷載組合計算。對于結構的配筋計算，系統(tǒng)在計算結構效應時忽略用戶輸入的各種預應力鋼束信息，在使用階段根據組合的內力按照相應的配筋原則計算出截面在各種最不利荷載作用下的配筋面積；對于結構驗算，則根據用戶的要求進行各種最不利組合的各種強度、應力 16 和抗裂性全面的驗算。要輸入使用階段的信息，可以選擇數(shù)據菜單下的輸入使用階段信息命令，或在數(shù)據輸入區(qū)單擊鼠標右鍵，通過彈出的右菜單來切換到輸入使用階段信息窗口，如圖 214所示： 圖 214 數(shù)據文檔窗口 使用階段信息 圖 215 溫度荷載描述對話 框 使用階段基本信息： (1)外力荷載描述：用于描述結構在使用階段可能會遇到的外力荷載 , 供程序進行最不利荷載組合。諸如地震力、制動力、風力等外力荷載，如果需要計算，必須由用戶輸入。 (2)其它靜荷載： ① 收縮徐變時間：設定使用階段收縮徐變計算的時間，使用階段的收縮徐變效應是指 17 從施工階段的最終時刻經過在此輸入的時間后得到的收縮徐變效應增量。如果不計算收縮徐變 ,系統(tǒng)將忽略該輸入值。系統(tǒng)在進行荷載組合時，將使用階段的收縮徐變效應作為可選荷載參與組合，即運營初期和后期取最不利效應進行組合。根據《公橋規(guī)》 2021 的 編制理念，使用階段的收縮徐變時間應為“ 0”天，而將結構的收縮徐變考慮到施工階段中，即添加一個較長施工周期，用以完成結構的收縮徐變。 ② 最大升溫溫差：結構在其使用期內所經受的最大升溫溫差，結構各部分將按整體升溫計算結構響應。升溫、降溫的基數(shù)，為最后一個施工階段的平均溫度。 ③ 最大降溫溫差 : 結構在其使用期內所經受的最大降溫溫差，結構各部分將接整體降溫計算結構響應。 ④ 非線性溫度 13：結構的梯度溫度場描述。系統(tǒng)將打開一個溫度荷載描述對話框 , 如圖 215 所示。非線性溫度場可輸入三組，如果計其負效應（即將原荷載 反號），則總共可有六組。內力組合時，溫度的最不利效應系統(tǒng)是按升、降溫最不利值 +所有非線性溫度效應的最不利值計算的，因而非線性溫度的輸入應考慮到已經輸入的升溫溫差和降溫溫差的數(shù)值。在填寫左（右）界線高度時，輸入負值，表示到另一側的距離。 ⑤ 不均勻沉降：支承節(jié)點的不均勻沉降信息 , 系統(tǒng)將打開一個如 圖 216 所示的對話框。用戶輸入各可能沉降的約束節(jié)點位移，程序自動對各行進行組合?？赡艹两档墓?jié)點，可以是單個節(jié)點，也可以是多個節(jié)點。多個節(jié)點的同一沉降表示這些節(jié)點的沉降是同步進行的。在圖示的例子中， 3 7 110 節(jié)點各單獨最大沉降 2cm，而 2 與 3 79 與 110節(jié)點又可以同時沉降 1cm。組合后的結果是， 2＃節(jié)點相對于 33＃節(jié)點的最大沉降是 2cm，而相對 79＃、 110＃節(jié)點則可以達到 3cm。 18 圖 216 不均勻沉降設置對話框 ⑥ 計入負效應荷載：需要計算負效應值的荷載。溫度 1－ 3 指的是非線性溫度 1－ 3，風力、制動力、地震力等都是指用戶在“外力荷載描述”中輸入的外力。但是，若相應的荷載沒有輸入，即它們的“正效應”為 0，則它們的負效應也為 0。例如，如果用戶定義了風力 1，且計入其負效應，則輸出時，風力 4 就是風力 1 的反號 值。但如果用戶沒有定義風力 13的荷載值，則風力 16的效應都為 0。 (3)汽車沖擊系數(shù)：由用戶自己設定恰當?shù)臎_擊系數(shù)。 (4)連續(xù)梁負彎矩沖擊系數(shù)：由用戶自己設定恰當?shù)呢搹澗貨_擊系數(shù)?！豆珮蛞?guī)》 2021中，連續(xù)梁的正負彎矩區(qū)使用不同的沖擊系數(shù)。 (5)活荷載：結構在使用階段承受的活荷載描述。系統(tǒng)將打開一個活荷載輸入對話框如圖 217所示。 圖 217 活荷載輸入對話框 19 圖 218 橋面布置信息輸入窗口 ① 橋面布置：輸入橋面的橫向車道布置。系統(tǒng)將打開一個如圖 218 所示的橋面布置對話框。在這個對話框 中，用戶需填入橋面中線起點位置（橋面中線起點在總體坐標系中的 X、 Y 坐標，及橋面中線在該點處切線方向與總體坐標系的 X軸的夾角，角度范圍 0180度），以確定車輛加載時的基準點。以圖 218 為例，橋面中線起點位置為（ 10， ），切線方向 0度。用戶還需輸入幾個控制點處的斷面形式，程序據此確定全橋的車道形式。需要用戶注意的是，在“橋面布置”中所指的橋面中線，與“橋面單元”中所指的橋面中線是一條線。這個橋面中線，可以不是實際結構的中心線，可以不是路線的中心線，也可以不是一條具有實際意義的線，但這兩處所指的橋面中 線必須是一條線。只有這樣，程序才能準確的對結構進行活載加載。當中央分隔帶的寬度為 0 時，程序將左右車道合并，當作一條車道看待。其寬度、車道數(shù)均進行累加。所以對單幅車道面的橋梁，可以把橋面中線定在車道中的任意位置。程序將根據用戶輸入的行車道狀況，按規(guī)范規(guī)定的車輛布載方式，在不大于用戶輸入的車道數(shù)的情況下，對結構進行加載。若需要考慮車道折減，則由用戶在“活荷載輸入”窗口中選擇。橋面信息中，中活位置、輕軌位置，是指鐵路中－活載或者輕軌的軌道中心到橋面中線的距離。左側為負、右側為正。橋面可以有多條軌道。 20 圖 219 橋面行車線及橋面單元示意 ② 橋面單元：輸入組成橋面的單元組，系統(tǒng)由用戶輸入的縱梁信息，確定行車方向。系統(tǒng)將打開一個如圖 220 橋面單元對話框。 圖 220 橋面單元描述窗口 用戶根據示意圖，由行車線起點到終點方向依次、連續(xù)的輸入一條縱梁的單元號，和這條縱梁的起、終點偏心距。偏心距是指起終點到橋面中線的垂直距離縱梁在橋面中線的外側時，偏心矩為正，內側時為負。內外側是指從起點到終點方向左側為外側、右側為內側。 輸入數(shù)據檢查 數(shù)據輸入完成后，可以通過選擇數(shù)據菜單中的輸出原始數(shù)據來輸出