桥博常见问题

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。 三、单元信息

1 单元的自重：

单元的自重是根据用户指定的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

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。

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。

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。

注：在设计阶段，可以采用挂蓝加载的方法计算结构的内力，但在施工控制阶段，由于挂篮加载时悬臂结构的变形发生变化，所加载的主梁单元底模标高下降，但此时所加载的主梁单元尚未参与工作，该部分位移无法记录。为方便控制，可取消挂篮加载工序，直接安装单元，取消挂篮加载和挂篮转移，即下面的简便方法。 b)简便方法： 第N块段施工：

n阶段：进行挂蓝安装、如果不是第一次安装挂蓝，可以同时在这个阶段中拆除挂蓝，

n+1阶段：安装N块段单元，以模拟混凝土的浇注 n＋2阶段：张拉本阶段预应力钢束

本块段操作完毕，重复n～n+2阶段的内容，进行N＋1块段的施工。

只要掌握了基本原理，摸清施工步骤的关键环节，可以灵活设置施工阶段，以节省计算时间。

(2) 挂篮操作中，挂篮加载阶段，只计混凝土的重量，不计刚度，单元作用在挂篮上。转移锚固阶段混凝土刚度已经形成，此时挂篮相当于空的。一般可在转移锚固时张拉预应力束，并且习惯上同步灌浆。 3 关于新规范，桥博中对组合的处理

我们知道，老规范每种状态有六种组合，程序又给了三种可以自定义的组合，所以每种状态下，总共都有九种组合，为了统一，新规范里面，我们每种状态也是按九种组合来设置的，而新规范中，每种状态下规范规定的组合没有六种，所以废弃了一些组合，输出还是按六种加三种自定义，只是六种里面有些内容是空的。每种组合对应于规范的哪种，需大家查看使用手册352页。 4 关于桥博输出的位移

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，没有考虑任何折减系数和长期增长系数。对于全预应力构件，可自己用系数修正输出的位移。V3版本已经废弃了组合位移，如果需要使用位移的组合，可自己定义组合系数。 5 其他

(1) 模型不形成跨径时（如独柱盖梁），须指定活载加载步长。 (2) 叠合梁可以用组合结构模拟，预应力束需输入相关单元号。

6 另外，手册第三部分（规范计算），里面有很多与规范密切相关的注意事项，请大家多注意。

第二章 斜弯桥梁设计计算

一、网格法建模

1一般情况下一道腹板模拟成一道纵梁，有时单箱单室的箱梁也可以模拟成一道纵梁。

2 横梁以实体横梁为主，无横梁处宜采用上下底板替代，上下底板合成的断面宜采用将板厚相加的矩形断面。

3 如下图单箱双室图形，有三道腹板，我们可将其模拟成三道纵梁，将其划分为两边箱，一中箱，划分时应注意，形心高度位置应尽量与箱梁截面的形心高度相一

如下面两种划分方法，b）种划分是比较合理的。

二、单元信息

扭矩系数：用于考虑单元自重产生的扭矩，其单位是m，单元重心到单元轴线距离，面对单元左端到右端的轴线，如果重心在轴线以外为负，以内为正。桥梁博士这部分扭矩在结构中实际存在，和输入的截面形式没有关系。其中所说的“轴线”就是梁位线。

三、钢束信息

斜弯桥钢束输入时，需要输入相关单元号，相关单元号即与该钢束相关的所有单元号，必须由起点到终点顺序填写，以控制钢束在梁体之内。 2．用桥博如何输出活载作用下的最大挠度？ 活载的最大挠度即最大剪力所对应的竖向位移。

附件：关于桥博中活载产生的位移极值后处理输出的说明

在桥博中的，活载产生的位移极值输出在使用阶段》使用荷载》活载弯矩、轴力、剪力极值效应表格中： 其中：

最大、最小弯距表中的转角位移是该截面的最大、最小活载转角位移，该截面的其他两项位移都是产生最大转角位移工况下对应的竖向位移和水平位移。图中显示的是最大、最小转角位移包络图。

最大、最小剪力表中的竖向位移是该截面的最大、最小活载竖向位移，该截面的其他两项位移都是产生最大竖向位移工况下对应的转角位移和水平位移。图中显示的是最大、最小竖向位移包络图。

最大、最小轴力表中的水平位移是该截面的最大、最小活载水平位移，该截面的其他两项位移都是产生最大水平位移工况下对应的转角位移和竖向位移。图中显示的是最大、最小水平位移包络图。 上述活载位移均没有考虑刚度折减和长期荷载效应的影响。

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