拱桥生成器
CivilFEM 的此工具可对拱桥进行建模，并可使用 BEAM 单元或 SHELL 单元生成拱肋。桥梁截面应为混凝土截面，使用 CivilFEM 桥梁模块定义（板式或箱式截面），且梁高保持不变。
用户在两种模型中选择一种后，可采用以下类型：
刚性拱（BEAM 单元）
- 根据桥面系的位置，有三种不同的形式：
o 上承式桥面（包括相切和相交情况）
o 中承式桥面
o 下承式桥面
- 拱肋数量不限
- 拱肋之间可设置横向联系
壳式拱（SHELL 单元）
- 上承式桥面拱（仅设立柱），包括相切情况
对于两种情况：
- 对称或非对称桥梁
- 拱-梁立柱排的位置和排数选择
- 支柱直接落地
- 两端固结或两端铰接拱
- 桥梁分为以下三个部分：
o 入口或左侧区域。
o 中部。
o 出口或右侧区域。
所有部分的平面轴线均为直线，立面线形为抛物线或直线。
生成的桥梁（3D 模型）沿用桥梁模块中的相同约定，并且该模块中现有的所有荷载生成功能均适用。
1 拱桥生成窗口
1.1 类型
允许的类型是可生成作为 桥梁截面，即板式桥和箱式桥。
1.2 生成器的使用
调用桥梁生成器之前，用户必须定义以下参数：
- 所采用的单位制。
- 材料：混凝土、钢筋、缆索用钢。
- 桥梁、拱肋、支柱、吊杆和横向联系所采用的单元类型（如需设置）。
- 各构件的横截面，以及壳式拱的厚度。
- 相关实常数和 Beam & Shell Properties。
然后使用命令 ~BRAC，NombreFichero
，或者根据梁或板的情况使用以下路径菜单：
Civil 前处理器 > Bridges Prep > Predesigned bridges > Arch Bridges > Beam
O
Civil 前处理器 > Bridges Prep > Predesigned bridges > Arch Bridges > Shell
1.3 数据输入界面
下图给出了数据输入界面，一个用于 BEAM，另一个用于 SHELL；各界面的说明见示意图及下一节。
1.4 数据说明
参见所附示意图（一个用于梁单元，另一个用于板单元），就几何参数而言，所需数据如下：
1.4.1 常规选项卡
输入桥梁的一般和基本数据；根据用户在菜单中的选择, 将生成梁式拱或板式拱：
初始点和节点定位容差：
容差 EPS 用于避免节点过于接近以及生成长度不符合要求的单元。容差 EPS2 决定拱何时与桥面系底部相切。桥梁梁高保持不变（大多数拱桥均如此），因此只能选择具有 SecTr.
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XLi, YLi |
左侧初始点的平面坐标。 |
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EPS |
节点间的一般容差。 |
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EPS2 |
用于识别拱与桥面系相切情况的容差 |
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SecTr |
桥梁横截面（恒定） |
网格划分和模型参数：
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EIType |
桥梁单元类型（必须为 SOLID45）。 |
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EIMat |
单元材料。 |
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SIZEV, SIZET, SIZEL, SIZEH |
划分尺寸（竖向、横向、纵向及减重孔处）。 |
拱肋特性：
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ArElType |
拱的单元类型。 |
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ArMat |
拱的材料类型。 |
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BSArch |
拱的 Beam & Shell Property |
桥墩的 特性：
参数 PeSize 用于指定桥墩单元的尺寸。 分段数将自动计算为最接近的整数。
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tPil |
桥墩的单元类型。 |
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mPil |
桥墩的材料类型。 |
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BSPil |
桥墩的 Beam & Shell Property。 |
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PeSize |
桥墩单元尺寸 |
吊杆的 特性：（仅适用于 BEAM 情况）
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tHT |
吊杆的单元类型。 |
|
mHT |
吊杆的材料类型。 |
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rHT |
吊杆实常数 |
支撑的 特性：（仅适用于 BEAM 情况）
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tBrac |
支撑的单元类型。 |
|
mBrac |
支撑的材料类型。 |
|
BSBrac |
支撑实常数。 |
选项：
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Symm Y/N |
如果为 1，桥梁为对称桥梁（默认情况）。否则为 非对称桥梁。 |
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Cables Y/N |
如果为 1，则创建拱、桥墩和吊杆（默认 情况）。 如果为 0，则不是悬索桥，仅创建桥面板。 |
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Tied Y/N |
如果为 1，则桥面板位于下方（仅适用于 BEAM 情况）。如果为 0， 则可以是其他类型（默认情况）。 |
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Bracing Y/N |
如果为 1，则在拱之间创建支撑（仅适用于 BEAM 情况，且存在 2 个或更多拱） |
1.4.2 左侧选项卡
在此选项卡中定义桥梁入口（左侧区域）的相关数据， 从起点直到开始之前
拱，如前图所示。向量中定义的各段 距离 DL 表示桥墩与地面的间距，向量 ZTL 定义上述各桥墩的标高， 如图所示：
此选项卡中的所有 参数既适用于梁单元拱，也适用于板单元拱。
桥梁 线形：
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DL |
左侧桥段平面长度向量. |
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PL1 |
左侧桥段起始坡度（%）（正坡度表示上坡） 。 |
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ZL1 |
左侧桥段起始端标高。 |
|
ZL2 |
左侧桥段末端标高。 |
|
ZTL |
桥面板至地面的左侧桥墩标高向量。 |
1.4.3 中央选项卡
这是主选项卡，因为将在其中定义拱相对于桥面板的位置。
桥梁 线形：
向量 DC 同时包含各桥墩之间的距离（图 a：上承式桥面板）、 或各吊杆之间的距离（图 b：下承式桥面板），或两者的距离 （图 c：中承式桥面板）：
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DC |
中央桥段平面长度向量. |
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PC1 |
中央桥段起始坡度（%）（正坡度表示上坡） 。 |
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ZC1 |
中央桥段起始端标高。 |
|
ZC2 |
中央桥段末端标高。 |
拱：
参数 ArchWdth y ArchDiv 仅适用于 SHELL 单元，类似于 DA 仅针对 BEAM 单元定义。 对于梁单元，可生成数量不限的拱，其纵坐标位置“y”由向量 DA。需要注意，原点的位置应如图所示，以便正确布置拱肋。例如，如果 DA = (3,0,-3)，则将在 y = 3、y = 0 和 y = -3 位置创建拱肋。
改变 zAL, zAR y PAL 的值可得到拱相对于桥面板的不同位置；若要达到相切情况， 必须修改容差值 EPS2 ，该值在常规选项卡中定义：
对于采用 SHELL 单元的拱，仅允许上承式桥面板或相切情况（拱不会穿过桥面板）。当程序 检测到此情况时，将显示错误消息：
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ArchWdth |
薄壳拱宽度（仅适用于 SHELL） |
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ArchDiv |
薄壳拱宽度的分段数（仅适用于 SHELL） |
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DA |
纵坐标向量 “y”刚性拱（仅 适用于 BEAM） |
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zAL |
拱起始端标高 |
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zAR |
拱末端标高 |
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PAL |
拱起点处坡度（%）（正坡度表示 上升）。 |
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Beam Y/N |
如果选择 Yes，则在交点处创建一个梁单元 拱-梁（中承式桥面情况，仅适用于 BEAM） |
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Support |
拱上的支座： 固定，双端固结； Two-Hinged， 双端铰接 |
参数 Beam Y/N仅适用于采用 BEAM 单元的拱选项； 当桥面板位于中间位置时，用户可以决定是否在拱与桥面板的 交点处布置一根梁：
桥墩：
仅 在使用 SHELL 单元生成拱肋的情况下，用户可以选择 拱-梁立柱排的位置 Prows，，最大值取决于板拱宽度的分割数 ArchDiv。图中显示了 几种可能的情况：
|
PRows |
桥面板与拱之间各排桥墩位置的向量。 |
当使用 BEAM 单元 生成拱时，拱-梁立柱排的位置将 与每个刚性拱肋的位置关联，如图所示：
在所有情况下，桥墩始终位于 桥面板的下方区域（红色所示）：
桥墩由两个节点定义：一个位于 桥面板下方区域，另一个位于拱上。如果桥墩不完全 竖直，是因为上述节点的“y”位置不同。要进行修正，用户应更改拱的位置或 修改桥梁截面。
1.4.4 右侧选项卡
在此选项卡中定义桥梁出口段（右侧区域）的相关数据， 从起点至开始之前
拱的位置。向量中定义的各段距离 DR表示桥墩与地面的间距，而向量 ZTR 定义这些桥墩各自的标高， 如图所示：
右侧选项卡中的所有参数既适用于 梁单元拱，也适用于板单元拱。
桥梁线形：
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DR |
右侧区段平面长度向量. |
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PR1 |
右侧区段起点处的坡度（%）（正坡度表示上升） |
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ZR1 |
右侧区段起始端标高。 |
|
ZR2 |
右侧区段末端标高。 |
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ZTR |
右侧桥墩从桥面板至地面的标高向量。 |
相关 命令：