桥梁博士常见问题解答

常见问题解答第一节直线桥梁设计计算一、一般步骤1 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，进行项目计算，输出计算结果等几个步骤。

2 结构离散的一般原则：参考使用手册P36。

二、总体信息1 极限组合计预应力与极限组合计预二次矩V3.0中预应力二次矩的计算方法仅适用于连续梁，其他结构形式不适用。

程序仅考虑竖向边界条件对变形的约束影响(次竖向力产生的弯矩)，没有考虑次水平力和次弯距的影响。

一般情况下，对于连续梁，应只选择“计入二次矩”，但应保证在形成超静定结构后不能有体系转化；对于一次落架或逐孔施工的结构体系，可以采取一次落架的模型计算。

对于大跨度连续刚构体系的桥梁，由于结构的线刚度比较小，二次效应的比重比较小，对于梁体，计不计二次效应对极限组合内力基本影响不大。

但对于墩身的计算应分计入预应力和不计预应力两种工况进行偏安全的计算（墩身中没有预应力通过，预应力对墩身的效应就是二次效应了）。

2 累计初位移选择此项表示新安装的工作节点将根据邻近节点的累计位移作为本节点的初始位移，对于除悬臂拼装以外的结构在计算时不应勾选该项。

一般情况下，对于悬臂施工的结构，要输出位移图的时候，同一节点处，由于施工缝的影响，位移会不连续（有突变）。

如果想输出连续的位移图时，可选择此项，此时，输出位移图时，新单元的左节点位移以已浇筑单元右节点累计位移为准来进行输出，这样就可以得到一张连续的位移图（慎用仅用于出图）三、单元信息1 单元的自重：单元的自重是根据用户指定的截面大小和自重系数在单元安装阶段自动计入的，如果不计入自重，则将自重系数置为0。

附加截面的自重是根据附加截面中指定的计自重阶段来计算的。

2 附加截面：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（自重系数同时影响主、附截面)位置有时出现重叠现象，由于系统没有输入主、附截面的横向相对位置，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截面对竖直轴的几何特性，因此横向位置没有影响。

系统根据用户设定的截面几何特征和材料特征以及施工特征在各施工阶段合成有效截面。

3 截面(1)湿接缝用附加截面输入，注意计入自重阶段和参与受力阶段。

(2)所有普通钢筋都在主截面中输入，通过不同的安装阶段考虑附加截面内的钢筋，安装阶段填0表示与主截面同时安装。

(3)与大气接触的周边长度：若为空心截面，桥博计算的周边长度为外周长加1/2内周长。

(4)主截面的施工时间是单元的安装时间。

因而主截面必须是首先施工的截面，也即是首先受力的截面。

4 有效长度对于受压构件，在此输入杆件的有效长度lo，用于计算偏心受压构件的偏心距增大系数或轴心受压构件的稳定系数。

若某偏压构件支点间长度L为10米，平均划分为5个单元，两端固定，则每个单元应输入的有效长度L0 (即规范中构件计算长度L0)应输入0.5*10=5(米),而不是0.5*2=1(米)。

5 圬工构件截面由圬工材料组成。

程序没有提供默认的圬工材料，需要用户在材料库里面自己定义，且总体信息中不应计算收缩、徐变。

6 单元顶缘坐标单元顶缘坐标是指整个断面（包括主、附截面）高度的顶缘，在有主附截面的结构中应予以考虑。

7 钢筋距截面边缘的距离钢筋在截面高度上的位置是指整个断面（包括主、附截面）高度中的位置，在有主附截面的结构中应予以考虑。

圆形截面钢筋的输入采用环形输入。

(距离输入负值代表距上缘距离)8 单元性质1钢筋混凝土：按全截面计算结构内力，按开裂截面计算其应力和强度，验算时将验算裂缝宽度。

2预应力混凝土：按全断面计算其应力，按开裂截面验算其极限强度。

3组合构件、钢构件：按全断面计算应力。

4全预应力构件：预应力混凝土单元验算是否一定要按全预应力构件验算。

如果是，则验算时截面不准出现拉应力；如果否，则按A类预应力构件验算。

9是否桥面单元程序就是据此确定活荷载作用在哪些单元上。

桥面单元的左右节点必须按顺序设置，即左节点在左，右节点在右。

注意：如果单元不是桥面单元(比如桥墩单元，挂篮单元等)，不能选择该项。

四、钢束信息1 钢束锚固时弹性回缩合计总变形指所有张拉端回缩合计值。

参考《公桥规》2004第6.2.3条取值。

注意：规范中变形量为单侧张拉的变形量，如果两端张拉，程序中输入的值要乘以2。

2 成孔面积用波纹管外径计算3 先张法a) 弹性回缩总变形填12mm，张拉方式为两端张拉。

b) 超张拉系数、成孔面积＝0；c) 成孔方式自定义，管道摩阻系数、局部偏差系数＝0；d) 传递长度通过预应力筋的起止位置考虑；e) 张拉控制应力＝张拉控制应力-台座温差损失-同时放张引起的损失四¬-0.5松弛损失（可以初估0.5×50Mpa=25 Mpa）以上模拟的方法只对跨中截面验算有效。

4 松弛率用户指定钢束的松弛率，例如：如果松弛率为2.5%，则输入2.5；如果选用公路04规范，且松弛率输入为0，则系统自动根据规范6.2.6-1公式计算松弛损失，按低松弛计算，此时松弛系数取用0.3，而松弛率为规范6.2.6-1公式中σs4 前面三个系数的乘积，而不是0.3。

5 松弛时间指完成全部松弛所需的时间，在各施工阶段的钢束松弛损失按施工时间直线内插计算，04规范填0表示按附录7计算。

6 超张拉系数钢束超张拉应力与张拉控制应力的比值。

如果此值为0，该号钢束不超张拉。

若超张拉5％，则超张拉系数填5。

7 平弯其中的“z”坐标，用来确定钢束向左（正值）或向右（负值）偏离钢束起点的距离。

这种偏离并不使结构产生横向受力的差异，但会影响钢束的损失和伸长量。

8 张拉控制应力钢束在张拉端锚固时的有效预应力（应扣除锚口损失），输入正值表示锚固应力，负值表示张拉力。

五、施工信息1 灌浆桥博中灌浆对于截面特性的影响是这样处理的：本阶段张拉并灌浆钢束，本阶段按净截面计算，下阶段按换算截面计算。

a) 如果钢束未灌浆，则单元的截面特征中将不计入钢束的影响（但扣除预应力钢束管道对截面的削弱），即钢束不与截面共同作用；b) 如果已灌浆，则截面特征中将计入钢束换算截面的影响。

2 施工活载与临时荷载临时荷载一般为施工机具等荷载，下一阶段将自动去除（反向作用于结构上）。

施工活载一般在需要验算某阶段几种加载情况下，结构安全性是否满足要求，一般只在特殊的阶段需要验算。

施工活载一般为堆载、吊车等。

两者的区别是，临时荷载将计入本阶段的累计效应中（本阶段结束时结构效应），而施工活载则不计入到本阶段累计效应中，仅在本阶段施工阶段验算中计入到本阶段组合效应中。

一般情况下，对于连续刚构，跨中合拢前，施加的水平对顶力、配重等都可以用临时荷载来模拟。

3 升、降温升温与降温是作为施工活载处理的，但平均温度是作为永久荷载处理的，平均温度的效应是指前一阶段的平均温度与本阶段平均温度的差值作为本阶段的温度荷载来计算的。

施工阶段温度荷载一般在设计阶段不予考虑，因为设计阶段对结构的温度场还不明确，一般在施工控制中才需计算。

4 弹性支撑基础与上部结构的共同作用：由于基础受到弹性土压力的影响，基础的刚度同上部结构不同，在分析上下部共同作用时可采用弹性支承来模拟，即先将基础的刚度参数求得，再将此刚度参数输入到支承节点的弹性系数中。

5 施工支架的模拟施工中的满堂支架采用单向支承来模拟，可在现浇单元的节点上布置单向支承。

注意：同一阶段中，单向支承不宜过多。

6 铰的处理结构中各种铰形式的处理采用主从约束来解决。

7 临时约束结构施工中各种临时支承可通过边界条件的变化来模拟，为便于用户输入数据，采用直接描述各阶段的外部边界条件，系统自动进行边界支承的安装或拆除。

8 施工挂篮结构施工中的挂篮宜直接使用系统提供的挂篮功能解决。

挂篮的刚度实际上是比较难模拟的，在系统中，挂篮只作为一个辅助工具，截面图形任意，系统默认挂篮单元安全。

需在单元信息里先用单元模拟，然后在全局挂篮编组里进行定义（前进方向、挂篮自重力等），然后才可以用阶段挂篮操作进行调用。

挂篮定义时，将其视为静定结构，计算两个吊点力。

挂篮的重量可取悬臂最重节段重量的0.4~0.6。

9 移动(坐标)荷载对于结构布置有规律的荷载，如横梁、锚块等，可采用坐标荷载来输入，即采用移动荷载形式处理，避免了单元荷载形成的复杂性。

10 拉索张拉力对带索结构，在施工阶段中的索力调整必须指定拉索张拉力的来源，即，或按照用户指定的拉索张拉力，或按照系统根据拉索索力目标自动迭代计算的拉索张拉力（类似于以前的倒退分析），指定拉索张拉力的来源是在优化阶段信息中输入的。

拉索的垂度效应已由系统考虑。

-----回避11 节点刚臂结构节点刚臂是自动形成的，采用各单元共享同一个节点号，注意：一般情况下，连续刚构墩梁固结处，用刚臂来实现。

刚臂与三向主从约束的差别就在于，前者，两个节点水平和竖向位移相同，而转角有差别；后者，两个节点，若定义了三个方向的主从约束，则三个方向位移完全相同。

六、使用信息1 收缩徐变时间设定使用阶段收缩徐变计算的时间，使用阶段的收缩徐变效应是指从施工阶段的最终时刻经过在此输入的时间后得到的收缩徐变效应增量。

如果不计算收缩徐变,系统将忽略该输入值。

系统在进行荷载组合时，将使用阶段的收缩徐变效应作为可选荷载参与组合，即运营初期和后期取最不利效应进行组合。

根据《公桥规》2004的编制理念，使用阶段的收缩徐变时间应为“0”天，而将结构的收缩徐变考虑到施工阶段中，即添加一个较长施工周期，用以完成结构的收缩徐变，而不在使用阶段考虑。

注：将该收缩徐变时间放在施工阶段和使用阶段，区别就在于：前者工况下，收缩徐变效应计入最终效应；后者工况下，效应作为可选荷载参与组合。

2 温度效应内力组合时，使用阶段，温度的最不利效应系统是按升、降温最不利值+所有非线性温度效应的最不利值计算的，即升温或降温中对结构的最不利的、三个非线性温度中对结构最不利的，程序取升温(或降温)+非1(或2，或3)。

3 不均匀沉降用户输入各可能沉降的约束节点位移，程序自动对各行进行组合。

可能沉降的节点，可以是单个节点，也可以是多个节点。

多个节点的同一沉降表示这些节点的沉降是同步进行的。

4 计入负效应荷载需要计算负效应值的荷载。

○1温度1-3：对应非线性温度1-3。

○2定义了非1，再选中计入负效应温度1，等价于定义非1和非4，非4的温度为相应的非1的相反数。

○3风力、制动力、地震力等：是指用户在“外力荷载描述”中输入的外力。

○4若相应的荷载没有输入，即它们的“正效应”为0，则它们的负效应也为0。

例如，如果用户定义了风力1，且计入其负效应，则输出时，风力4就是风力1的反号值。