桥梁博士建模实例.docx
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桥梁博士建模实例
桥梁博士建模实例
一、拱肋的建立过程事例
我们现在拟定建立如下图所示的模型:
说明:
桥面全长50M,分为50个单元,每个单元x向分段长度为1M,系杆截面为2000×1000MM的矩形截面,材料为40号混凝土拱肋单元;
拱肋单元分50个单元,每个单元x向分段长度为1M,拱肋截面为钢管内填40号混凝土,钢管半径R=1000MM,厚度T=120MM,为A3号钢
吊杆每隔5M设1根,拉索材料为270低级松弛钢绞线
下面我们讲述具体的建立过程:
步骤一:
选择菜单栏的项目>创建工程项目,建立新工程,如下图所示:
步骤二:
按F4键进入原始数据输入窗口,在数据菜单中选择“输入单元特征信息”,见下图
步骤三:
先建立系杆单元,点击快速编译器的“直线”按钮,在编译框内,在编辑内容的四个复选框都钩上,编辑单元号:
1-50,左节点号:
1-50,右节点号:
2-51;分段长度:
50*1,如下图所示:
步骤四:
输入截面特征,点击截面特征按钮,选择图形输入,找到矩形截面,然后输入B=2000,H=1000,确定,如下图:
步骤五:
控制断面定义。
在控制点距起点距离输入框内填0,按添加按钮,然后在控制点距起点距离输入框内填50,再按添加按钮,见下图:
步骤六:
做完以上步骤后,按确定按钮,这样,我们第一步的系杆就建好了,如下图:
下面我们建立拱肋单元:
步骤一:
点击快速编译器的“拱肋”按钮,进入拱肋单元编译框,在编辑单元号一栏需要输入:
51-100,左节点号:
152-100,右节点号:
52-10051,x向分段长度:
50*1;控制点x1=0,y1=0,控制点x2=25,y2=12,控制点x3=50,y3=0,同样,编辑内容的4个复选框都勾上。
如下图所示:
步骤二:
点击控制截面输入截面形状,截面材料选择A3钢,输入钢管截面,点击图形输入,找到那个形状,输入数据R=1000,T=120,确定,如下图
然后输入内部的混凝土,在截面特征的对话框中,点击“附加截面”,截面材料选择40号混凝土,然后选择图形输入,选择圆形截面,输入R=880,确定,如下图:
步骤三:
按确定后出现如下图形
现在我们来改变拱肋单元的性质,在上图的右上角有个“goto”按钮,在左上角显示着当前单元编号,我们在goto栏里输入51(51单元到100单元都是拱肋单元),然后按“goto”按钮,现在应该在左上角显示的当前单元号为51,然后在顶缘坐标里截面高度中点出坐标的复选框打上勾,在单元性质里选择组合构件,并把是否桥面单元复选框的勾去掉,这样,我们完成了第一个拱肋单元性质的修改,如下图:
下面我们来修改其他拱肋单元的性质;在快速编译器中点击“单元”按钮,把复选框“修改坐标性质”、“修改单元类型”、“修改桥面单元定义”这3个打上勾,在编辑单元里填入:
52-100,在其他信息模板单元号里填51,然后确定,见下图
这样,我们就完成了拱肋的建立。
下面来讲述吊杆的建立过程:
步骤一,点击快速编译器的“平行”按钮,进入吊杆单元编译,在平行编译框内,编辑节点号复选框勾上,编辑单元号:
101-109;左节点号:
6-50/5;右节点号:
56-100/5,然后确定。
如下图:
步骤二:
在快速编译器中点击“单元”按钮,选择“截取坐标”复选框,编辑单元号填入:
101-109,按确定,如下图
然后用上面讲的办法转到101单元,修改它的单元性质,单元性质改为拉索,如下图:
然后再修改其他吊杆单元的性质,修改方法同上面拱肋单元的修改。
点击快速编译器的“单元”按钮,在“修改单元性质”的复选框打上钩,编辑单元号填:
102-109,其他信息模板单元号填:
101,确定,如下图
这样吊杆就大功告成了,来让我们来看一下三维效果图:
二、用快速编译器编辑3跨连续梁
我们现在拟定建立如下图所示的模型:
模型参数:
3跨连续梁,边跨30m,中跨40m,都呈抛物线变化,模型共分100个单元,每单元为1m,截面形状如上图,为铅直腹板单箱双室,边跨梁高2500mm,跨中梁高1400mm。
下面介绍具体建立过程:
步骤一:
建立新工程,在输入单元特性信息对话筐中,点击快速编译器的直线编译器,如下图所示:
步骤二:
如上图在编辑内容的复选框内把4个复选按钮都勾上,编辑单元号:
1-100,左节点号:
1-100,右节点号:
2-101,分段长度:
100*1,起点x=0y=0,终点x=1,y=0,如下图:
步骤三:
添加控制截面。
A、在控制点距起点距离这一栏,依次添加0、15、30、50、70、85、90,如下图所示:
B、选定控制截面0米处,点击截面特征,输入截面类型和尺寸,如下图:
(注意:
在输完截面类型和尺寸后回到主菜单后一定要点击一下“修改”这个按钮)
C、依次选定控制截面15、30、50、70、85、100米处,点击截面特征,输入截面类型和尺寸,方法如上一步。
步骤四:
修改截面的拟合类型。
0米处:
直线内插
15米处:
向后抛物线
30米处:
向前抛物线
50米处:
向后抛物线
70米处:
向前抛物线
85米处:
向后抛物线
100米处:
向前抛物线
(注意,每次修改了拟合类型后都要按“修改”这个按钮)
修改完以后如下图所示:
再按确定就可以输出单元了
输出后,我们现在来看看三维效果图:
三、斜拉桥建模实例
我们拟定建立以下模型,见下图:
参数说明:
桥面长度L1=100M,分100个桥面单元,每单元长度1M,桥塔长度L2=50M,分50个竖直单元,每单元长度1M,拉索单元共48个单元,左右对称,拉索桥面锚固端间隔为2 M,桥塔锚固端间隔为1M。
下面介绍具体建立模型的步骤:
步骤一,建立桥面单元。
用快速编译器编辑1-100个桥面单元(具体过程略),参见下图:
(注:
在实际操作中桥面的截面形状可以自己拟定)
步骤二:
建立桥塔单元。
用快速编译器编辑101-150个桥塔单元(具体过程略),参见下图:
(注:
在实际操作中桥面的截面形状可以自己拟定,在分段方向的单选框内,一定要选择“竖直”,起点x=49,y=-20,终点x=49,y=30是定义桥塔的位置,这里我把它设在桥面中部,桥面下20米处,因为我做的桥塔截面为2m×2m的空心矩形,所以此处起点和终点x填49,请读者自己理解)
步骤三:
拉索的建立。
A、先编辑桥塔左边部分24跟拉索单元。
点击快速编译器的“拉索”按钮,在拉索对话框内的编辑内容复选框选择编辑节点号勾上,编辑单元号:
151-174,左节点号:
1-48/2;右节点号:
152-129;(注意:
左节点1-48/2代表拉索在桥面的锚固点间距为2M),如下图:
在快速编译器中选择“单元”按钮,在“单元”对话框内的复选框内把“截取坐标”勾上,编辑单元号:
151-174,然后确定。
如下图:
B、建立桥面右半部分的24跟拉索。
在快速编译器中选择“对称”按钮,在“对称”对话框中的编辑内容4个复选框都勾上。
模板单元组:
151-174;生成单元组:
198-175;左节点号:
55-101/2;右节点号:
129-152;对称轴x=50,然后确定。
见下图
这样,我们就建好了拉索单元的模型。
现在让我们来看一看整个模型的三维效果图: