桥梁博士铁路规范部分详解
《桥梁博士教程》课件
用户反馈与软件改进
用户调研反馈
通过定期的用户调研，收集 用户对软件功能、界面、操 作等方面的反馈意见，了解 用户需求和软件使用情况。
在线论坛交流
建立在线论坛或社区，鼓励 用户分享使用经验和技巧， 针对常见问题提供解答，促 进用户间的交流与互助。
功能改进建议
根据用户反馈和实际需求， 持续优化软件功能和界面设 计，提高软件易用性和用户 体验。
性和可靠性。
计算方法误差
软件中使用的数值计算 方法可能存在一定的近 似和误差传递，这也会 影响模拟结果的精度。 了解数值计算方法的局 限性有助于合理评估模
拟结果的可靠性。
输入数据误差
输入到软件中的数据可 能存在误差或不确定性 ，如测量误差、数据来 源不一致等。这些输入 数据误差会传递到模拟 结果中，影响结果的准
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案例分析与实践
实际工程案例介绍
01
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案例选择
选择具有代表性的实际桥 梁工程作为案例，如某著 名大桥或某复杂结构桥梁 。
案例背景
介绍案例的背景信息，包 括桥梁的地理位置、设计 参数、施工环境等。
案例特点
分析案例的特点和难点， 为后续的模拟分析提供依 据。
使用桥梁博士进行模拟分析
01
02
根据模拟分析结果，评估桥梁的安全性能和 稳定性。
优化方案
提出针对性的优化方案，如改进结构形式、 调整材料属性等。
问题诊断
根据评估结果，诊断桥梁存在的问题和隐患 。
优化效果评估
通过再次模拟分析，评估优化方案的效果， 确保桥梁性能得到提升。
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问题与解决方案
软件常见问题解答
软件பைடு நூலகம்动问题
桥梁博士4.0总体功能介绍
• 7.改善了单向支撑及空间任意方向支撑算法；
上海同豪土木工程咨询有限公司
技术支持部
Shanghai Tonghao Civil Engineering Consulting Co.,Ltd
《桥梁博士V4.0》
《桥梁博士V4.0 》
十、公司研发新成果
模 态 振 型 图
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《桥梁博士V4.0 》
十、公司研发新成果
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《桥梁博士V4.0》
三、桥梁博士基本功能介绍
• 1.全新的三维空间计算核心； 2.新增动力学分析功能 3.新增第一类稳定计算；
• 4.构件式快速建模：图形化建模，支持面向桥梁构件的建模以及 有限元模 型自动生成
• 8.优化了施工过程模拟分析及活载分析功能的算法及效率； 9.优化调束功能； 10.支持体外预应力分析功能；
• 11.优化了组合截面的算法
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桥梁博士使用手册(勘误更正页)
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。
桥梁博士简介
3)基础计算 ◆整体基础：进行整体基础的基底应力验算，基 础沉降计算及基础稳定性验算； ◆单桩承载力：计算地面以下各深度处单桩容许 承载力。 ◆刚性基础：计算刚性基础的变位及基础底面和 侧面土应力。 ◆弹性基础：计算弹性基础（m法）的变形，内 力及基底和侧面土应力；对于多排桩基础可分析 各桩的受力特征。
◆可以按照用户的要求对各种构件和预应力钢束进 行承载能力极限状态和正常使用极限状态及施工阶 段的配筋计算或应力和强度验算，并根据规范限值 判断是否满足规范。
2)斜、弯和异型桥梁 ◆采用平面梁格系分析各种平面斜、弯和异型结构 桥梁的恒载与活载的结构响应。 ◆系统考虑了任意方向的结构边界条件，自动进行 影响面加载，并考虑了多车道线的活载布置情况，用 于计算立交桥梁岔道口等处复杂的活载效应； ◆最终可根据用户的要求，对结构进行配筋或各种 验算。
2.系统功能 1)直线桥梁 ◆能够计算钢筋混凝土、预应力混凝土、组合梁
以及钢结构的各种结构体系的恒载与活载的各种线 性与非线性结构响应。
◆对于带索结构可根据用户要求计算各索的一次施 工张拉力或考虑活载后估算拉索的面积和恒载的优 化索力；
◆活载的类型包括公路汽车、挂车、人群、特殊活 载、特殊车列、铁路中-活载、高速列车和城市轻轨 荷载。
5)横向分布系数计算 ◆能运用杠杆法、刚性横梁法或刚接（铰接）板 梁法计算主梁在各种活载作用下的横向分布系数。
6)输入 ◆采用标准界面人机交互进行，并配有强大的数据
编辑和自动生成工具，使原始数据的输入更加明 了和方便； ◆输入数据的过程中可同步以图形或文本查看输入 数据的信息； ◆新加了单元、截面、钢束与CAD的互导模块，使得 输入更加方便； ◆新增的引用参考线，大大简化了曲线钢束的输入； ◆系统对原始数据采用三级检错以帮助用户确保原 始数据的可靠性；
桥博疑难解答第二部分
23th 请问桥梁博士中的高速列车荷载是什么样的荷载 是《京沪高速铁路设计暂行规定（上册）》中的 ZK 荷载.
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24th 附加截面的位置问题 在做某个简直 T 梁计算时，模拟了附加截面，但发现附加截面和主截面横向位臵不正确，这个如何修改， 会对计算结果造成影响吗？
附加截面用来模拟结构单元截面的分次施工或不同材料等情况的，附加截面与主截面共同形成有效断面参 与结构受力。输入数据图形显示中主、附加截面的横向位臵有时出现重叠现象，由于系统没有输入主、附 截面的横向相对位臵，因此会出现此类情况，这并不影响结构的计算，因为平面杆系计算中不考虑结构横 向受力（空间），因此横向位臵没有影响。所以如果出现这个情况，不修改也没有关系。 25th 估算配筋面积时，出现配筋面积为 1000，戒者配筋面积为负的情况，是什么原因？ 如果截面的配筋面积为 1000，表示按强度配筋时，截面受压区高度大于规范容许值。如果配筋面积为负值 时，表示按应力配筋时，拉应力控制的配筋量将使截面的压应力超过规范容许值；这两种情况都表示截面 不够强大。 26th.特殊材料 如果用户用到的材料在程序默认的材料库中没有提供，可使用工具菜单中的“材料库定义“来添加新的材 料类型。
桥梁博士用户使用指南(最新版)
1. 安装完桥梁博士程序之后,在图 1-1 中选择“安装加密锁驱动程序”。 2. 系统弹出如图 1-8 所示界面。
第 1 章 系统安装
5
图 1-8 （语言选择界面） 3. 选择语言种类，单击“ok”，进入如图 1-9 所示界面。
图 1-9 （欢迎安装界面） 4. 单击“Next”,进入如图 1-10 所示界面。
第2章 系统的基本介绍
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。系统的编制完全按照桥梁设计与施工过程进行， 密切结合桥梁设计规范，充分利用现代计算机技术，符合设计人员的习惯。对结构的计算 充分考虑了各种结构的复杂组成与施工情况。计算更精确；同时在数据输入的容错性方面 作了大量的工作，提高了用户的工作效率。
图 1-15 （语言选择界面） 3. 选择语言种类，单击“ok”，进入如图 1-16 所示界面。
图 1-16 （欢迎安装界面） 4. 单击“Next”,进入如图 1-17 所示界面。
第 1 章 系统安装
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图 1-17 （许可证协议界面） 5. 选中“I Agree”，按“Next”继续安装，弹出如图 1-18 所示安装界面。
7. 输出 z 系统对计算结果的输出采用详尽的思想，通过分类整理，可以按照用户的要求一 次或多次输出，便于用户分析中间数据结果或整理最终数据文档。 z 输出的方式有图形、表格及可编辑的文本。 z 配有专门的图形结果后处理系统，便于用户打印出图纸规格化的计算结果图形。 z 新增的报表输出，用户可自定义输出报告格式模板，各种计算数据、效应图形按 用户设定自动输出。
5. 横向分布系数计算 能运用杠杆法、刚性横梁法或刚接（铰接）板梁法计算主梁在各种活载作用下的横向 分布系数。
桥梁博士规范计算需注意的问题
桥梁博士规范计算需注意的问题公共部分1. 收缩、徐变的处理严格与所选规范一致；2. 不均匀沉降的组合处理V3与V2是不同的，使用时应参照输入数据更改部分的内容。
3. 位移的自动组合：实际上是没有意义的，V3中放弃了自动组合，如果需要使用位移的组合需用户自行定义组合系数；4. 位移的计算：是按照不开裂换算截面刚度计算的，未做折减处理。
5. 材料：升级版中的材料与选用规范严格配套，可能使用上有些麻烦，但我们认为确保数据是正确的更为重要，因此在规范之间不能相互引用材料，否则极容易导致用户数据混乱，如果需要做对照比较可使用自定义材料解决。
6. 钢筋混凝土构件的应力计算：由于截面开裂导致叠加原理失效，V3中是按照组合内力或累计内力计算截面应力的，并且应力的计算不考虑截面的施工过程。
7. 施工阶段中张拉预应力束：一般不要在支架上张拉，最好模拟为在脱架时张拉；先张拉后脱架导致产生含有预应力影响的支架反力，但脱架时系统不认为是预应力效应而作为外荷载处理，虽然应力的影响很小，但在承载能力极限状态强度验算时在扣除预应力效应时会漏掉部分影响，一般情况下两种模拟方法在应力上的差异可以忽略。
8. 计算截面：结构内力计算时采用全截面计算，在计算截面应力时采用有效截面计算（公路04规范中预应力产生的轴力引起的应力是按全截面计算的）；1.1 公路04规范1. 环境的相对湿度：在总体信息中由用户应自定义。
2. 钢束松弛率：由用户定义，松弛时间应添0，松弛完成过程系统自动按规范处理；如果松弛率添0，则松弛损失的计算是按照04规范6.2.6-1公式计算的，其中松弛系数取用0.3；3. 收缩、徐变的计算天数：应在施工阶段中输入，使用阶段的收缩徐变天数用户可自己考虑，也可添0。
新规范中的控制思想是结构在寿命期限内的应力指标，而不是仅仅几年内的指标。
4. 汽车的冲击系数：用户必须自己定义。
5. 预应力引起的截面应力：已经按照规范规定的算法计算，即轴力引起的应力按全截面计算，弯矩引起的应力按有效截面计算。
桥梁博士简介
抗剪设计 截面设计 横向分布
பைடு நூலகம்
基础计算
整体基础基底计算、单桩容许承载力、刚性基础计 算、单(多)排弹性基础计算。
v
3.1
• 支持材料
规范规定的标准材料； 自定义材料库(NEW！)
上海同豪土木工程咨询有限公司
2007年11月1日22：51
2、桥梁博士V3.1简介
• 主程序：
平面杆系理论 空间梁格理论 直线梁桥 斜弯梁桥
•
辅助设计程序：
斜截面抗剪（NEW！） 截面特征、组合内力、截面钢筋、截面验算； 杠杆法、（修正）刚性横梁法、刚(铰)接板梁法；
V3.x版本升级（2004.10月至2006年5月）
编制代码→内部测试→ 测试版β1版→测试版β2版 → 桥博V3.0正式版→ 桥博V3.1 正式版。
2、桥梁博士v3.1简介
• 支持规范、荷载：
桥 梁 博 士
公路85 规范：汽车荷载、挂车荷载；
公路04规范：汽车荷载（公路Ⅰ级、Ⅱ级）(NEW！)； 城市桥梁规范：汽车荷载（城-A级、城-B级）； 铁路规范：中-活载、轻轨活载、ZK活载。
杜世界
内容纲要
• • • • • 1.桥梁博士发展历程 2.桥梁博士V3.1简介 3.桥梁博士V3.1应用 4.桥梁博士新功能总结 5.结语
1、桥梁博士发展历程
• 首次正式投入市场（1995年）
具有实用性强、可操作性好、自动化程度较高等特点，提高工作效 率。 不断改进截面输入、AUTOCAD接口等，前、后处理方便，集中精力于理论 和 结构分析。 程序稳定性和可靠性逐渐增进、完善，功能不断拓展和扩充。
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Tips
在铁路荷载中，计算动力效应的冲击系 数在横向分布系数中处理。 如果是公、铁（轻规）两用，公路活载 是按100%计入组合的。
ZK荷载
上海同豪土木工程咨询有限公司
3、地铁轻轨
可设定荷载标准值 可设定车箱数量
桥梁博士 3.x
Tips
高速铁路荷载的效应在轻轨荷载 中查看。
轻轨荷载
上海同豪土木工程咨询有限公司
桥梁博士 3.x
铁路桥梁规范的一个特点是还在使用安全系数K的概念。桥梁博士中能够自动考虑这个系 数。（规范表6.1.5) 1、主力组合的安全系数始终是2.0，主＋附的安全系数始终是1.8。 2、在抗裂性验算中，主力组合和主＋附组合的安全系数均为1.2。
上海同豪土木工程咨询有限公司
预应力混凝土构件运营（正常使用）阶段验算
收缩徐变
2005年的铁路桥规的收缩徐变模式还是采用CEB-FIP1978规范中 图表和表格的表达方式，如 下式，桥博亦根据规范规定拟和的公式进行计算：
t, a 0.4d t f [ f t f ]
a ( ) 0.81
桥梁博士 3.x
混凝土压、剪应力、钢筋拉应力验算
规范依据：第5.2.5条、第5.2.6条
组合：组合1（主）、组合2（主＋附）
混凝土裂缝验算
规范依据：第5.2.7条、第5.2.8条、第5.2.9条 组合：组合1（主）、组合2（主＋附）
上海同豪土木工程咨询有限公司
预应力构件的验算理论与规范基础
《铁规》 预应力混凝土构件的验算理论基础和公规基本一致，也是采用两种极限阶段设计。 即规范6.1.5条规定： 1、采用破坏阶段检算构件的截面极限强度。（规范第6.2章） 2、对不允许出现拉应力的预应力构件，按弹性阶段检算截面的抗裂性。（规范第6.3章） 3、施工阶段的应力验算采用弹性阶段计算。
桥梁博士 3.x
《桥梁博士》系统
中铁规范部分
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系统支持的铁路规范
铁路桥涵混凝土和预应力混凝土结构设计规范
目前系统还是99规范标识， 2005新规与99规范对于常规计算的不同之处只有材料指标， 在系统材料库没更新之前，可以采用自定义材料解决。
桥梁博士 3.x
提供的标准列车荷载 1、中－活载 2、京沪高速铁路ZK活载
桥梁博士 3.x
压 规 应 范 第 力 验
条 算
拉 规 应 范 力 第 验
条 算
剪 规 应 范 力 第 验
条 算
主 压 规 范 应 第 力 验
条
第 主 条 第 款 、
6.3.9 2
拉 应 力 验 算
Tips
组合1（主）和组合2 （主＋附）的验算内相同
6.3.10
6.3.11
6.3.11
上海同豪土木工程咨询有限公司
c k f
预应力混凝土构件强度（承载能力极限）验算
规范依据：第6.2章 组合：组合1（主）、组合2（主＋附）
上海同豪土木工程咨询有限公司
荷载组合
规范中 1、主力组合 程序中 组合1
桥梁博士 3.x
2、主＋附组 合
{
组合2
组合3
上海同豪土木工程咨询有限公司
钢筋混凝土构件验算的理论与规范基础
钢筋混凝土构件按容许应力法计算，验算强度（混凝土压应力）时按规范规定采用了开裂 换算截面。 在计算换算截面的特性时，用户需要根据规范5.1.3条修改钢筋与混凝土弹模比，在保持混 凝土弹模不变的原则下修改钢筋的弹性模量。
6.3.15
6.3.12
算
预应力混凝土构件运营（正常使用）阶段验算
运营荷载下抗裂性验算 规范依据：第6.3.9条第1款 组合：组合1（主）、组合2（主＋附）下的最大拉应力
桥梁博士 3.x
规范中有下面两个式子：
k f c f ct
桥博中输出的值＝
k f c f ct
R( ) R
桥梁博士 3.x
收缩徐变的计算内容
结构混凝土的收缩徐变非线性影响 组合构件截面不同材料对收缩徐变的非线性影响
钢筋混凝土、预应力混凝土中普通钢筋对收缩徐变的非线 性影响
Tips
目前在使用《桥梁博士博》的中铁规范时，收缩徐变的完成时间设为3年就可以满足 收敛要求。
上海同豪土木工程咨询有限公司