桥梁设计师视频文件07 装配式后张预应力混凝土空心板示例图概要.docx

桥梁设计师视频文件07 装配式后张预应力混凝土空心板示例图概要.docx

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桥梁设计师视频文件07装配式后张预应力混凝土空心板示例图概要

1.本文目的

本文的目的是,通过一个空心板示例的演示,使用户掌握在“桥梁设计师”中空心板的设计过程。

2.系统支持

设计师1.0.2版本空心板的依据:

交通部91年颁布的《装配式预应力混凝土斜空心板桥上部构造（后张法钢绞线》标准图;

只支持直桥,支持斜交,斜交时空心板两端的斜交角度需相等。

3.流程介绍

按如下流程可从无到有建立一个空心板构件。

图1

4.工程示例

4.1工程概况

为便于大家学习,下面我们以标准图为依据,介绍一个20m跨径斜交30度空心板的设计过程。

该桥的桥面布置为对称分幅,每幅桥宽为0.5m+净9.75m+0.5m,分隔带宽2*0.5m。

（图1

输入布孔和线形

输入构件参数

对构件进行诊断

修改构件配筋

生成构件图纸对构件进行设计

生成构件计算书

查看构件图纸查看构件计算书

新建项目

图2（标注单位:

厘米

4.2新建项目

现在我们打开《桥梁设计师》,在文件下选择“新建项目”（图2。

图2

4.3输入布孔和线形

4.3.1输入布孔信息

双击项目管理树下的路线总体,打开布孔信息标签进行编辑。

图3

●布孔线序号:

这列的数字和构件名中的“##”后的数字需对应起来。

对上部构件,如果构件名是“新

跨##n”（n为阿拉伯数字,则布孔线序号的第n行桩号10是这个构件的起始位置,n+1行的跨径为该构件的第一孔跨径（实际里程在表格的最后一列中由程序自动计算。

●布孔线里程:

第一行数字表示里程桩号,其后各行数字表示跨径。

如本例中,我们在第一行中输入10,表示该桥的起点桩号在K0+10米处,在第2行的布孔线里程列中输入20表示第一孔跨径为20m,第二个布孔线的实际里程为30m,程序会自动计算。

●桥墩中心线距离布孔线L:

桥墩中心线在布孔线大桩号侧为正,小桩号侧为负。

本例中L为0。

●斜交角A（度:

水平面内,由道路设计线法线旋转至布孔线的角度。

顺时针为正,逆时针为负,

角度范围为-90°~+90°。

本例中A为30。

注:

在数据输入时,除了查看示意图、二维图、三维图外,在鼠标停驻时,程序还有实时提示的帮助。

4.3.2输入线形

●平曲线:

《桥梁设计师》系统中平曲线可以手动输入或者从线路软件中导入,本例做直线桥,平曲

图4

竖曲线和横坡:

进行竖曲线与横坡的输入,本例输入如图5。

图5

4.4添加构件

在上部结构节点上点击鼠标右键在下拉菜单中点击添加新构件,在弹出的窗口中,构件类型选择装配式后张预应力混凝土空心板,生成数据方式选择使用默认初值,然后点击窗口下方的确定按钮即可完成新构件的添加。

当然用户也可以选择其它的生成数据方式,具体可参见相关文档,本例中不再赘述。

图6

添加完成之后,左边项目树上出现“新跨1##1”的构件,就是我们刚添加的空心板了。

（图7我们把构件名改为“空心板##1”。

（图8

图7图8

4.5构件参数输入

在项目管理窗口中双击构件名称打开构造及计算参数界面,在界面中的各个标签中填写相应的数值。

4.5.1总体参数

本例中总体标签中的数据按图9输入,下面我们来看下总体中每个参数的具体含义。

图9

●桥幅

⏹桥幅类型:

整幅,分幅,对称分幅。

如果勾选对称分幅,则计算材料数量时乘2,为左右两幅

的材料数量。

本例中为分幅,并勾选对称分幅。

●空心板纵桥向布置

⏹起点板端距布孔线、终点板端距布孔线、支座中心线距板端:

距离方向为沿空心板中心线方

向。

⏹封端混凝土厚度:

厚度方向为沿空心板中心线方向。

●空心板横桥向布置

⏹板间缝宽:

宽度方向为道路设计线的法向。

⏹空心板片数:

对于分幅桥,输入为半幅的空心板片数。

本例中为8片。

⏹右边板右悬臂端部距道路设计线B:

距离方向为道路设计线的法向。

右边板右悬臂位于道路

设计线左侧为正,右侧为负。

对于整幅桥,如果对称布置,则B为负值。

对于左幅桥,通常B为正值,对于右幅桥,通常B为负值。

本例中根据图2,B值为630。

●支座

⏹起点板端支座类型、终点板端支座类型:

这两个参数在绘图与计算中都未使用到,所以可以

按默认数值不修改。

⏹横桥向支座中心距空心板中心线:

距离方向为空心板中心线的法向。

●附属信息

⏹梁底抹平段长度lM、梁底抹平段中心厚度hM:

梁底抹平段用于使梁底保持水平。

这两个参

数体现在《中板一般构造图》、《边板一般构造图》的支点断面和附注中。

如果都输入0,则不设梁底抹平段。

4.5.2一般构造参数

图10

●跨中横断面:

输入跨中横断面的尺寸信息,参数意义在示意图都有明确的标识,不在此赘述,

本例参数取值如图10。

●绞缝:

输入绞缝尺寸信息,参数意义可参见示意图,本例参数取值如图10。

●腹板加宽:

过渡段长和等厚段长其长度方向均为沿空心板中心线方向。

参数意义可参见示意

图,本例参数取值如图10。

4.5.4设计参数

图11

●总体

⏹铺装层现浇混凝土厚度（mm:

桥面铺装层中,现浇混凝土层的厚度。

本例中取80mm。

⏹梁板混凝土类型:

主梁所使用的混凝土类型,本例采用C40混凝土。

⏹绞缝填筑材料类型:

本例采用C40混凝土。

●钢束

⏹锚具材料类型:

本系统可支持YM（圆锚、BM（扁锚两种。

本例采用YM（圆锚。

13两种。

本例中采用正置。

图12图13

4.5.5图纸参数

●图纸设置

图14

⏹图号起始号:

空心板出图后有《左副板梁一般构造图》、《左副预制板梁钢筋构造图》等包多

张图纸。

图号起始号指的是其中第一张图纸的图号,在空心板这个构件中,第一张图纸是《左副板梁一般构造图》。

本例中填8,则出图后《左副板梁一般构造图》的图号为8,如图15所示。

⏹第x页的起始号:

指空心板出图后第一张图纸《左副板梁一般构造图》的页码。

本例中填2,

则出图后如图16所示。

⏹主图名前缀:

例如“K56”,可作为主图名前缀。

出图后如图15所示。

⏹副图名:

指跟在图名之后的文字或符号等。

如图15所示的“方案1”。

图15

图16

注:

图纸设置的具体使用可参见专题《图框替换与图纸布局》。

4.5.6计算参数

程序具有自动验算并自动生成计算书等功能,如果要进行计算,则需要对此标签上的参数进行

正确的填写。

若只要进行图纸输出,不需要计算,则此标签可以不用填写,待需要计算时再进行填

图17

●计算控制参数

⏹进行计算:

此标签控制是否要进行构件的计算,勾选此项,则程序进行构件计算,并进行计算

书的输出。

●设计荷载

⏹结构重要性系数:

根据规范设计JTGD60-2004第4.1.6条,安全等级填写一级、二级和三级

分别取1.1、1.0和0.9。

本例取1.0。

⏹自重系数:

用户可以根据混凝土结构的配筋率适当调整此系数,程序在材料定义中的混凝土的

容重为24KN/m3。

如本例中要将混凝土的容重提高成26KN/m3,则填入的自重系数应为:

26/24等于1.0833。

⏹温度梯度:

根据规范JTGD60-2004第4.3.10条表4.3.10-3中梯度温度规定取值,系统参考

T1的取值,自行计算梯度温度T2。

本例中为100mm沥青混凝土铺装层,取T1值为14℃。

⏹混凝土计算龄期:

结构第一次受力时已被养护的天数。

本例中填28天。

⏹收缩徐变天数:

收缩徐变完成的时间。

本例中参考规范JTGD60-2004第4.2.5条条文说明取

10年即3650天。

⏹桥面布置:

本例桥面布置数据输入如图18。

桥面布置输入方法详见专题《桥面布置的使用》。

图18

◆汽车等级:

选取汽车荷载等级;

◆人群集度:

输入0时则不计算人群荷载;

◆分隔带宽度S0:

桥面中央分隔带宽度;

◆分隔带中心线距道路设计线S（m:

分隔带中心线到道路设计线的距离,方向为道路设计

线的法向。

由小桩号面向大桩号定义左右;

上部结构:

分隔带中心线在道路设计线左侧时输入正值;右侧时输入负值,重合则填0;

下部结构:

与上部结构正好相反;分隔带中心线在道路设计线左侧时输入负值;右侧时输入正值,重合则填0;

注:

分隔带中心线是分隔上下行车构造物的中心线;如果没有中央分隔带则指上下行车之间的黄线的中心线,如果有中央分隔带则指中央分隔带的中心线。

◆左（右侧人行道宽度S3L（R:

桥面人行道宽度,输0则不设;

◆左（右侧护栏或路缘石宽度S2L（R:

护栏或路缘石宽度,输0则不设;

◆左（右车道宽度S1L（R:

行车道宽度;

◆左（右车道数:

设计车道数;

注:

左幅桥时右幅桥相应参数都为0;右幅桥时左幅桥相应参数都为0;

◆导入:

导入用户已保存的*.bwqm格式的桥面布置信息文件;

◆导出:

输入的桥面布置信息,导出保存为桥梁设计师*.bwqm格式的文件。

表4.3.1-4规定进行折减;

⏹所有可能车道折减:

根据桥面布置中的车道总数,按各可能实际车道数折减后,取其最不利值。

如某桥为4车道,计算折减后算得的中板最大横向分布系数,可能比桥面上布置2车道时算得的横向分布系数还小,此时《桥梁设计师》系统横向分布系数自动计算时,会自动考虑所有可能布载情况下的横向分布计算,并取出最不利值。

⏹横向分布计算斜交修正:

斜交桥梁横向分布系数计算时,考虑斜交的影响。

⏹指定汽车/人群横向分布系数:

如果勾选,边板、中板的支点和跨中需要用户自行计算对应横向

分布系数后输入。

如果不选择,则由系统自行计算,系统计算方法:

桥跨支点的横向分布系数采用杠杆法计算,桥跨跨中采用铰接板梁法进行计算。

●纵梁计算

⏹指定汽车冲击系数:

勾选此项,用户自行计算输入汽车冲击系数;否则程序按《公路桥涵设计

通用规范》第4.3.2条自动计算。

⏹全预应力构件:

勾选此项,系统按照全预应力混凝土构件进行计算。

不勾选此项,则系统按照

A类预应力构件混凝土构件计算;

⏹中/边板二期恒载:

单击“二期恒载”按钮,系统弹出其窗口,如下图所示,可单击鼠标右键弹

出选项,设置表格的行数。

表格中坐标X的原点设置在板梁起点端处,向大桩号侧为正。

◆集中荷载:

X为集中力P加载位置的坐标。

◆线形荷载:

X1为线形荷载起点q1的坐标,X2为线形荷载终点q2的坐标,用于描述桥面

铺装等线形荷载。

◆输入正的荷载值表示向下的二期恒载。

图19

●计算书设置

⏹输出支反力计算结果:

勾选此项,则输出计算报告包含支反力计算结果,不勾选则计算书不包

含支反力结果;

⏹输出详细报告:

勾选此项时,系统输出包含详细计算分析过程的计算报告。

不勾选此项则只输

出计算结果汇总后的计算报告;

⏹指定计算截面位置（m:

勾选此项后,用户可以指定关心截面,支持“s1空格s2空格s3……”

输入。

系统将根据指定计算截面和程序默认的控制截面位置,计算并输出对应计算分析结果。

X=0处位于起点梁端处。

4.5构件诊断、设计

构件构造数据输入完毕后,接下来进行数据的诊断,回到左边的项目管理树选中要进行诊断的构件名称,点鼠标右键,在右键菜单中选择构件诊断按钮,进行构件的诊断,程序将对用户输入的数据进行诊断,若有输入的数据有错误,程序在诊断完毕后会在信息窗口中显示错误或者警告提示。

此时,只要双击错误或者警告,程序能将此错误或者警告链接到与其相关的参数。

用户可以用此功能快速修改数据,直到没有错误。

然后执行构件设计,构件设计完成后构件配筋被激活,点击进入构件配筋界面。

图20

4.6构件配筋

钢筋、钢束参数的修改,可以点击界面上方的“示意图”,打开示意图,方便我们了解参数的含义。

●板梁钢束:

填入预应力钢束的信息（图21

⏹张拉控制应力系数:

填入钢绞线的控制应力系数,如本例中填入0.75,此时钢束的张拉控制应

力为1860MPa×0.75=1395MPa。

⏹各钢束股数:

填入每根钢绞线的钢束股数,数据格式为数组,数值个数与从下到上钢束根数保

持一致。

如本例中填入7空格7,7表示此空心板中从下到上有2种竖弯信息不同的钢绞线,它们的编束根数均为7。

⏹板端锚固点处封锚混凝土厚度:

各钢束锚固点处封锚厚度均相同。

板梁钢束中的其它参数含义可参见示意图。

值得注意的是,《桥梁设计师》1.0.2版本空心板是依据:

交通部91年颁布的《装配式预应力混凝土斜空心板桥上部构造（后张法钢绞线》标准图编制的,目前钢束的形式也比较固定,如钢束竖向有且只有2种不同的竖弯类型。

●板梁普通钢筋:

设计主要的普通钢筋的直径、间距、保护层厚度等信息（图21

配筋数据填写完毕后,同样可以点击诊断,对输入的构件配筋数据进行检查。

图21

4.7生成图纸和计算书

接下来进行构件图纸和计算书的输出,回到左边的项目管理树选中要进行诊断的构件名称,点鼠标右键,在右键菜单中选择构件图纸、构件计算书按钮（图22,进行构件图纸和计算书的生成。

生成后在项目管理树下的图纸和计算书中进行图纸和计算书的查看。

桥梁设计师视频文档07装配式后张预应力混凝土空心板示例图224.8查看图纸和计算书图纸与计算书运行完毕后，点击项目管理树下的图纸和计算书，可以看到图纸树菜单与计算书树菜单。

双击图纸名称，程序会自动在autoCAD中打开图纸。

同样双击计算书下的计算书名称，程序会自动在word中打开计算书。

图23图24第16页共19页

桥梁设计师视频文档07装配式后张预应力混凝土空心板示例4.8.1图纸简介程序可以自动生成构造图、钢筋图、钢束图等成套的主要施工图纸，并自动统计材料数量。

图纸在模型空间中严格按照毫米1：

1的比例进行绘制，并能自动生成图纸布局。

若对程序的布局不满意，程序有专门的调整图纸布局的界面，即构件右键菜单中的图纸布局。

利用此工具可以快速地完成图面的布置、比例等的调整，具体使用可参见专题《图框替换与图纸布局》。

4.8.2计算书内容简介设计师严格按照规范规定的项目进行验算。

计算书中每个验算项目的数据整理由文字说明、效应图、表格等组成。

若当前设计不满足规范验算要求，则在计算书表格“是否满足”一列中会用红色的“否”字高亮显示出来，此时用户可以调整相关参数，重新验算。

或者利用《桥梁设计师》系统中的“中间结果显示”功能，快速直观的对构件进行设计。

图254.9查看中间计算结果在执行构件计算书之前，可以先在构件配筋界面中查看相应构件的计算结果效应图，如果不满足要求做相应的修改，等各项结果满足要求后再出计算书，节省设计时间。

构件的构造、钢筋、计算各参数输入完成后，在构件配筋界面中，点击标题栏的重新计算，对构件进行计算；计算完成后点击标题栏的效应图，则各计算结果在窗口中显示出来，快速直观，图26，在图形界面下方的标签，可实现在不同计算结果间的切换。

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桥梁设计师视频文档07装配式后张预应力混凝土空心板示例图26效应图的查看nShift+鼠标左键：

效应图在窗口中最大化显示；nCtrl+鼠标左键：

标注效应图中各种效应的数值；nEsc退选：

某效应图选中后如果想退出选择，按Esc即可。

n如果计算结果不满足要求修改钢筋、钢束信息后，可通过刷新按钮实现效应图的实时更新。

4.10桥博查看计算模型及参数对于装配式后张预应力混凝土空心板，在执行计算结束后，系统会自动生成桥梁博士软件所认可的计算文件，文件在与构件同名的文件内，这样就可以方便的在桥梁博士软件中查看构件的计算模型及相关参数的数值了，见图27。

具体操作可参见《基本操作与界面介绍》。

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桥梁设计师视频文档07装配式后张预应力混凝土空心板示例图27桥梁设计师分别建立边板和中板模型，在桥博软件中可以看到程序自动将连续板计算模型进行结构离散，分成多个单元，单元的构造、钢筋、钢束及结构的使用荷载等信息都同桥梁设计师中指定的内容一致。

结构的计算结果也可以在桥博软件中查看，即就如同用桥博软件建立的计算模型一般。

5．小结《桥梁设计师》1.0.2版本空心板的依据是：

交通部91年颁布的《装配式预应力混凝土斜空心板桥上部构造（后张法钢绞线）》标准图编制的，目前钢束的形式比较固定，如钢束竖向有且只有2种不同的竖弯类型。

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