【正文】 點(diǎn)線，一個(gè)實(shí)體可以用節(jié)點(diǎn)線進(jìn)行單元?jiǎng)澐郑? “ Z”層，用于放置用戶指定箱梁橋的縱梁； “ H” 層，用于放置用戶指定箱梁橋的橫梁； 如圖 34所示； 圖 34 圖層對話框 CAD 繪制時(shí)，必須以毫米（ mm）為單位，繪圖完成后 ，必須 以 DXF 格式輸出，橋梁博士只能讀取 AutoCAD 文件中的 .dxf 文件，如 圖 35示 ： 25 圖 35 輸出文本對話框 創(chuàng)建項(xiàng)目組 使用 CAD 繪圖完成后，打開橋梁博士軟件，并進(jìn)行以下操作： 選擇菜單欄的項(xiàng)目 創(chuàng)建工程項(xiàng)目，建立新工程，如下圖 36所示： 圖 36 創(chuàng)建項(xiàng)目對話框 單元總體信息 輸入 在建立好項(xiàng)目之后，選擇數(shù)據(jù)欄下的輸入項(xiàng)目原始數(shù)據(jù)項(xiàng)，系統(tǒng)將打開如圖 37 所示的窗口，在此窗口中輸入項(xiàng)目總體信息 。該橋的 A3段的整體構(gòu)造圖見圖 31； （ a） A3段箱梁橋立面圖 22 （ b） A/B箱梁截面 （ c） A3段箱梁橋平面圖 （ d） CC剖面圖 23 (e) 端支點(diǎn)截面 (f) 中支點(diǎn)截面 圖 31 A3段箱梁構(gòu)造圖 注： 圖中尺寸單位均以 cm計(jì)。主梁采用單室箱梁，混凝土標(biāo)號為 C50， 預(yù)應(yīng)力束分別采用 1 12和 7根 %%c (7X5)高強(qiáng)度低松弛預(yù)應(yīng)力的鋼絞線 ,其標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為 1860MPa,E =；腹板和頂板鋼束錨下張拉控制應(yīng)力均為 1395MPa，底板為 1339MPa，每束錨下控制張拉力分別為 、 、 ；錨下張拉控制應(yīng)力為計(jì)算值，實(shí)際張拉控制應(yīng)力考慮錨圈口損失，初始張拉及超張拉等因素的影響。 如果經(jīng)檢查數(shù)據(jù)沒有錯(cuò)誤，則可以選擇項(xiàng)目菜單執(zhí)行項(xiàng)目計(jì)算命令進(jìn)行項(xiàng)目計(jì)算，計(jì)算結(jié)束后查看計(jì)算結(jié)果，數(shù)據(jù)輸出將在下一章專門介紹 。例如，選擇了輸出階段鋼束圖形，系統(tǒng)便將這一階段結(jié)構(gòu)內(nèi)的鋼束圖顯示出來，以便于我們檢查輸入數(shù)據(jù)是否有誤，如圖 221 所示： 21 圖 221 數(shù)據(jù)診斷對話框 在數(shù)據(jù)輸入完畢后，還可以利用系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)診斷功能，它可以幫助您檢查出幾百種數(shù)據(jù)邏輯錯(cuò)誤，從而為數(shù)據(jù)檢查提供了極大的方便。 輸入數(shù)據(jù)檢查 數(shù)據(jù)輸入完成后，可以通過選擇數(shù)據(jù)菜單中的輸出原始數(shù)據(jù)來輸出已經(jīng)輸入的數(shù)據(jù) ，輸出結(jié)果放在您所選擇的文件中，此輸出結(jié)果為文本文件，可以在此檢查輸入數(shù)據(jù)是否正確。偏心距是指起終點(diǎn)到橋面中線的垂直距離縱梁在橋面中線的外側(cè)時(shí)，偏心矩為正，內(nèi)側(cè)時(shí)為負(fù)。系統(tǒng)將打開一個(gè)如圖 220 橋面單元對話框。橋面可以有多條軌道。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。程序?qū)⒏鶕?jù)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(jié)構(gòu)進(jìn)行加載。其寬度、車道數(shù)均進(jìn)行累加。只有這樣，程序才能準(zhǔn)確的對結(jié)構(gòu)進(jìn)行活載加載。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。以圖 218 為例，橋面中線起點(diǎn)位置為（ 10， ），切線方向 0度。系統(tǒng)將打開一個(gè)如圖 218 所示的橋面布置對話框。系統(tǒng)將打開一個(gè)活荷載輸入對話框如圖 217所示?！豆珮蛞?guī)》 2021中，連續(xù)梁的正負(fù)彎矩區(qū)使用不同的沖擊系數(shù)。 (3)汽車沖擊系數(shù)：由用戶自己設(shè)定恰當(dāng)?shù)臎_擊系數(shù)。例如，如果用戶定義了風(fēng)力 1，且計(jì)入其負(fù)效應(yīng)，則輸出時(shí)，風(fēng)力 4 就是風(fēng)力 1 的反號 值。溫度 1－ 3 指的是非線性溫度 1－ 3，風(fēng)力、制動(dòng)力、地震力等都是指用戶在“外力荷載描述”中輸入的外力。組合后的結(jié)果是， 2＃節(jié)點(diǎn)相對于 33＃節(jié)點(diǎn)的最大沉降是 2cm，而相對 79＃、 110＃節(jié)點(diǎn)則可以達(dá)到 3cm。多個(gè)節(jié)點(diǎn)的同一沉降表示這些節(jié)點(diǎn)的沉降是同步進(jìn)行的。用戶輸入各可能沉降的約束節(jié)點(diǎn)位移，程序自動(dòng)對各行進(jìn)行組合。在填寫左（右）界線高度時(shí)，輸入負(fù)值，表示到另一側(cè)的距離。非線性溫度場可輸入三組，如果計(jì)其負(fù)效應(yīng)（即將原荷載 反號），則總共可有六組。 ④ 非線性溫度 13：結(jié)構(gòu)的梯度溫度場描述。升溫、降溫的基數(shù)，為最后一個(gè)施工階段的平均溫度。根據(jù)《公橋規(guī)》 2021 的 編制理念，使用階段的收縮徐變時(shí)間應(yīng)為“ 0”天，而將結(jié)構(gòu)的收縮徐變考慮到施工階段中，即添加一個(gè)較長施工周期，用以完成結(jié)構(gòu)的收縮徐變。如果不計(jì)算收縮徐變 ,系統(tǒng)將忽略該輸入值。諸如地震力、制動(dòng)力、風(fēng)力等外力荷載，如果需要計(jì)算，必須由用戶輸入。對于結(jié)構(gòu)的配筋計(jì)算，系統(tǒng)在計(jì)算結(jié)構(gòu)效應(yīng)時(shí)忽略用戶輸入的各種預(yù)應(yīng)力鋼束信息，在使用階段根據(jù)組合的內(nèi)力按照相應(yīng)的配筋原則計(jì)算出截面在各種最不利荷載作用下的配筋面積；對于結(jié)構(gòu)驗(yàn)算，則根據(jù)用戶的要求進(jìn)行各種最不利組合的各種強(qiáng)度、應(yīng)力 16 和抗裂性全面的驗(yàn)算。 使用信息輸入 在使用階段輸入結(jié)構(gòu)在施工結(jié)束后有效使用期內(nèi)可能承受的各種外荷載信息，使用階段的計(jì)算結(jié)構(gòu)模型采用最后一個(gè)施工階段的計(jì)算模型。雖然，實(shí)際結(jié)構(gòu)中，會(huì)采用多個(gè)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(tái)移動(dòng)。若結(jié)構(gòu)只有一根縱梁，還可能發(fā)生結(jié)構(gòu)整體翻倒，即沿縱梁方向轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)，需添加沿縱梁方向的角約束，一般是“ x向角剛性約束”。一般的多縱梁結(jié)構(gòu)，一個(gè)固定支座與一個(gè)單向支座（此單向約束與固定支座的位置需對應(yīng)）即可保證結(jié)構(gòu)水平不可動(dòng)，或者采用一個(gè)“ z 向角剛性約束”的固定支座，與其它活動(dòng)支座配合即可使結(jié)構(gòu)水平不可動(dòng)。 15 圖 213 邊界條件信息對話框 （ 2） 在空間梁格里，結(jié)構(gòu)的支承情況復(fù)雜，用戶容易因忽視而發(fā)生結(jié)構(gòu)水平可動(dòng)的情 形。 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(qiáng)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(gè)方向的信息；同時(shí)，還要輸入斜向支承的信息。節(jié)點(diǎn)荷載總是指整體坐標(biāo)系的。系統(tǒng)荷載的形式參見圖 29~212 所示。施工階段溫度荷載一般在設(shè)計(jì)階段不予考慮，因?yàn)樵O(shè)計(jì)階段對結(jié)構(gòu)的溫度場還不明確，一般在特殊場合才需計(jì)算。臨 14 時(shí)荷載與施工活載的區(qū)別是，臨時(shí)荷載將計(jì)入本階段的累 計(jì)效應(yīng)中（本階段結(jié)束時(shí)結(jié)構(gòu)效應(yīng)），而施工活載則不計(jì)入到本階段累計(jì)效應(yīng)中，僅在本施工階段驗(yàn)算中計(jì)入到階段組合效應(yīng)中。其中永久荷載為永久性作用于結(jié)構(gòu)上的荷載，如結(jié)構(gòu)橫梁重量、二期鋪裝等；臨時(shí)荷載一般為施工機(jī)具等荷載，下一階段將自動(dòng)去除（反向作用于結(jié)構(gòu)上）。在計(jì)算鋼束張拉力的等效作用力時(shí)，如果需要計(jì)入鋼 束分批張拉預(yù)應(yīng)力損失時(shí)，則應(yīng)選擇考慮本階段分批張拉損失。 （ 1） 施工基本信息 ① 構(gòu)件施工信息：輸入階段安裝與拆除的單元。 13 施工信息輸入 選擇數(shù)據(jù)菜單下輸入施工信息這一項(xiàng)，或在數(shù)據(jù)輸入?yún)^(qū)單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的菜單中選擇輸入施工信息項(xiàng)，彈出如圖 28所示的對話框 ： 圖 28 數(shù)據(jù)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。只是，此時(shí)輸入的“ x”坐標(biāo)值，是個(gè)比值，程序?qū)⒏鶕?jù)鋼束的相關(guān)單元，將鋼束縮放至與相關(guān)單元的總長度一致（但“ z”值和“ R”值不縮放）。與該鋼束相關(guān)的所有單元號，必須由起點(diǎn)到終點(diǎn)順序填寫。 圖 27 鋼束位置示意 （ 4） 相關(guān)單元號：這是空間梁格中鋼束輸入與直線橋的鋼束輸入?yún)^(qū)別最大之處。 （ 3） 鋼束幾何描述之傾角：鋼束豎彎信息采用的坐標(biāo)系的“ z＝ 0”平面相對于總體坐標(biāo)系的水平面（ z＝ 0）的傾角。這里的“總體坐標(biāo)中的 豎平面”是指通過單元的左右節(jié)點(diǎn)與水平面垂直的平面，當(dāng)鋼束的相關(guān)單元不在一條直線上時(shí)，這個(gè)“豎平面”是個(gè)曲面。向左側(cè)（鋼束起點(diǎn)到終點(diǎn)方向）傾斜為正，向右側(cè)傾斜為負(fù)。不同之處是： （ 1） 鋼束幾何描述之 Z：鋼束局部坐標(biāo)系原點(diǎn)在結(jié)構(gòu)總體坐標(biāo)系中的 Z坐標(biāo)（即立面上的豎坐標(biāo)）。 圖 25 數(shù)據(jù)文檔窗口 單元信息 鋼束信息輸入 要輸入預(yù)應(yīng)力鋼束信 息，可以選擇數(shù)據(jù)欄下的輸入預(yù)應(yīng)力信息這一項(xiàng)，或在數(shù)據(jù)輸入?yún)^(qū)單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的菜單中進(jìn)行選擇，彈出現(xiàn)如圖 26所示的窗口 。 單元信息輸入 單元信息是對結(jié)構(gòu)離散后各個(gè)單元的幾何物理特性的描述。 （ 5） 結(jié)構(gòu)配筋計(jì)算信息：系統(tǒng)將打開一個(gè)截面配筋一般信息對話框 , 在這個(gè)對話框中設(shè)定配筋的控制信息。 ② 橫向加載步長 (米 )： 如果輸入 0 值，系統(tǒng)在計(jì)算活荷載時(shí)，橫向加載步長取用 ，否則取用輸 入的數(shù)值。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(jì)算活荷載時(shí)，縱向加載步長取用 ；否則取用輸入的數(shù)值。對《公橋規(guī)》 2021，一般填 。 ③ 計(jì)算類別是只計(jì)算內(nèi)力位移時(shí)，應(yīng)設(shè)定是否對結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移進(jìn)行荷載組合。 （ 2） 計(jì)算內(nèi)容： ① 是否計(jì)算預(yù)應(yīng)力、收縮、徐變、活載信息。 ② 估算結(jié)構(gòu)鋼筋面積：系統(tǒng)將對結(jié)構(gòu)進(jìn)行截面配筋，不計(jì)算應(yīng)力。 總 體信息輸入 在建立好項(xiàng)目之后，選擇數(shù)據(jù)欄下的輸入項(xiàng)目原始數(shù)據(jù)項(xiàng)，系統(tǒng)將打開如圖 24所示的窗口，在此窗口中輸入項(xiàng)目總體信息?，F(xiàn)在用戶就可以根據(jù)事先的準(zhǔn)備，輸入數(shù)據(jù)了。 9 圖 22 創(chuàng)建項(xiàng)目菜單對話框 圖 23 創(chuàng)建項(xiàng)目對話框 （ 3） 輸入項(xiàng)目名稱、通過點(diǎn)擊“瀏覽”來選擇存儲(chǔ)路徑，在下拉條中選擇項(xiàng)目類型 。橫梁一般以實(shí)際的大橫梁為主，無橫梁處宜采用上下底板替代，上下底板合成的斷面宜采用將板厚相加的矩形斷面，因?yàn)闄M向傳力時(shí)，上下板的撓曲變形相對獨(dú)立，難以形成共同受力的截面特征（即各自繞自己的中性軸轉(zhuǎn)動(dòng)，但也有部分共同作用的特征，因此采用合成的矩形斷面妥協(xié)處理）。 結(jié)構(gòu)的離散 對于斜彎橋，結(jié)構(gòu)的離散的原理和方法與直線橋結(jié)構(gòu)離散的原理和方法基本一致。 剪切變形的影響 梁格法中 ,對于高跨比較大的 梁 來說 ,剪應(yīng)力引起的剪切變形對構(gòu)件的扭轉(zhuǎn)作用較大 ,從而對橫向剛度的取值就有著較大影響 ,但是對淺梁 ,剪應(yīng)力引起的剪切變形比較小 ,可以忽略。這些縱梁稱之為虛擬梁 ,主要是考慮它截面剛度的取值與其他縱梁截面剛度取值的不同 [37],且計(jì)算過程中不計(jì)入虛擬構(gòu)件的自重作用。這樣在計(jì)算機(jī)仿真時(shí)便可以繪制出懸臂部分的影響面 ,在利用影響面計(jì)算活載效應(yīng)時(shí)便可以方便的多。對內(nèi)力計(jì)算沒有影響。 我國 JTG D6222021 公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范 (以下簡稱《公橋規(guī)》 ) 7 第 條規(guī)定了箱形截面梁在腹板兩側(cè)上、下翼緣的有效寬度的計(jì)算方法 ,這里不再贅述。這在具有較薄頂?shù)装宓膶捪淞褐杏绊戄^為顯著 ,且越接近梁的支點(diǎn)時(shí)由于剪力越大而影響顯著。但需要指出的是 ,如同開口截面一樣 ,箱形梁頂板或底板中的正應(yīng)力 ,也是通過頂(底 ) 板和腹板處正應(yīng)力的受剪面而傳遞的 ,頂?shù)装宓恼龖?yīng)力沿板寬的分布是不均 勻的 ,靠近腹板正應(yīng)力較大 ,離腹板較遠(yuǎn)處正應(yīng)力有所減小。連續(xù)彎箱梁橋的中間支座附近因內(nèi)力變化較劇烈 ,故一般應(yīng)加密網(wǎng)格。縱橋向梁格網(wǎng)格的劃分 ,每跨至少劃分成 4 段～ 6 段 ,其中在截面變化處、邊界條件變化處、橫隔梁處、關(guān)鍵截面 (如跨中、四分點(diǎn) ) 等一般需要?jiǎng)澐?,通常每跨分成 8 段或更多 ,即可保證有足夠的精度。若全橋順橋向劃分 M個(gè) 梁段 ,則共有 M+1個(gè)橫截面 ,每個(gè)橫截面位置就是橫向梁單元的位置。 按照上述的劃分原則 ,以一個(gè)單箱單室的箱梁上部結(jié)構(gòu)為例 , 截面尺寸見圖 16 ,把其從兩腹板間中央切開成“工字型 ”梁 ,圖 16 給出了箱梁截面的梁格劃分圖式 ,所劃分的梁格網(wǎng)格是具有與腹板中心線相重合的兩根“結(jié)構(gòu)的 ”縱向構(gòu)件 1 ,2 ,很顯然 ,這樣的劃分方式使得兩個(gè)縱向構(gòu)件的中性軸位于同一直線上 ,并且恰好與整體箱梁截面的中性軸重合 ,便可以在計(jì)算梁格剛度時(shí)簡化計(jì)算 ,每一“工字梁”的慣性矩是上部結(jié)構(gòu)總慣性矩的 1/ 2 ,其梁格性質(zhì)見表 1 。 一般來說，用梁格法模擬箱梁結(jié)構(gòu)時(shí)，假定梁格網(wǎng)格在上部結(jié)構(gòu)彎曲的主軸平面內(nèi)，縱向構(gòu)件的位置均與縱向腹板相重合，這種布置可使腹板剪力直接由橫截面上同一點(diǎn)的梁格剪力來表示，如圖15所示； 圖 15 箱梁結(jié)構(gòu)的模擬梁格 箱梁從什么地方劃開，使其成為若干個(gè)縱向主梁， 漢勃利提 出了一個(gè)原則 ： 應(yīng)當(dāng)使劃分以后的各工型 的形心大致在同一高度上 ,也就是要滿足 ； 梁格的縱向構(gòu)件應(yīng)與原結(jié)構(gòu)梁肋 (或腹板 ) 的中心線相重合 ,通常沿弧向和徑向設(shè)置 ； 縱向和橫向構(gòu)件的間距必須相近 ,使荷載的靜力分布較為靈敏?？v梁劃分方法的不同 ,對計(jì)算結(jié)果的可信度及精度有較大影響。因此 ,找出影響其分析精度的因素 5 是有必要的。但網(wǎng)絡(luò)劃分的越細(xì) ,在實(shí)際工程中具體應(yīng)用時(shí)也就越麻煩 ,耗費(fèi)機(jī)時(shí)就越多 ,實(shí)際應(yīng)用也就越不方便。許多曲線梁橋發(fā)生支座脫空、側(cè)翻、 爬移事故 ， 它們在設(shè)計(jì)時(shí)用的軟件 ， 不可謂不高級 ， 但共同特點(diǎn)是都不能輸出扭矩包絡(luò)圖 ， 它們的中墩偏心設(shè) 置 ， 全是盲目的 影響箱梁梁格法分析精度的因素探討 梁格單元?jiǎng)澐值氖杳艹潭?,直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)原型與比擬梁格之間的等效程度和計(jì)算精度。影響面方法更精確一些，但缺點(diǎn)是它不能計(jì)算全橋扭矩包絡(luò)圖，而內(nèi)力橫向分配方法可以。 進(jìn)行復(fù)核性計(jì)算了。 （ 4） 計(jì)算車輛荷