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悬索桥 生成器

 

该 工具可生成具有以下 特征的桥梁几何形状:

 

-          悬索桥或 无支承桥。

-          对称桥 或非对称桥。

-          桥面板类型有 三种不同的选择。

o   Bridge Section:板式或箱式。

o   Solid Section。

o   Pattern.

-          桥梁 分为以下三个部分:

o   入口或左侧区域。

o   Central.

o   出口或右侧区域。

所有部分的基准线均为直线, 在立面上为抛物线或直线。

 

对于 斜拉桥,结构由两个门架组成,每个门架设有一根或两根横梁,用于锚固拉索。

 

ejemplocelosia

 

生成的 桥梁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。

 

以下 各节将说明所包含的不同类型。桥梁始终生成 为 3D 模型。

 

 

 

1      基于一个生成的桥梁 BRIDGE SECTION

 

1.1      类型

 

允许的 类型是可以生成为 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、拉索用钢材。

-          拉索和门架的 单元类型。

 

随后 使用命令调用生成器屏幕 ~BRPD,NombreFichero

 

或 通过以下路径使用菜单:

 

土木 前处理器 > 桥梁准备 > 预设计桥梁 > 混凝土 悬索桥

 

 

 

1.3      数据输入界面

 

以下 图示给出了数据输入界面, 每个界面的说明可参见示意图及 下一节。

 

 

susp2

 

susp1

 

 

1.4      数据说明

 

参见附图,就几何参数而言,所需数据如下:

 

 


 

 

节点定位的 初始点和容差:

 

XLi, YLi

左侧初始点的平面坐标。

EPS

用于节点识别的容差。

 

网格划分和 模型参数:

 

EIType

单元类型(必须为 SOLID45)。

EIMat

单元材料。

SIZEV, SIZET, SIZEL, SIZEH

划分尺寸(垂直、 横向、纵向及减重孔处)。

 

 

表示对称性和 类型的参数:

 

对称 Y/N

若为 1,则桥梁对称;否则 为非对称。

缆索 Y/N

若为 1,则桥梁为悬索桥;若为 0,则不是悬索桥,仅 创建桥面板。

 

桥梁起始段、 中间段和末段:

 

DL, DC, DR

分别表示左段、 中段和右段平面长度的向量(第一段的第一个点和末段的 最后一个点悬臂伸出). 各距离用逗号 ',' 分隔,并用 '@' 表示重复。示例:4.5, 6@3.5, 4.5 等同于:4.5, 3.5, 3.5, 3.5, 3.5, 3.5, 3.5, 4.5

PL1, PC1, PR1

分别表示左段、中段和右段起始处的坡度(单位为 %,正坡度表示 上升)。

SL1,  SLm,  SL2

分别表示左段起始处、中部和末端的截面。

SCm, SC2 y SRm, SR2

分别表示中段和右段中部及末端的截面。

TrL, TrC, TrR

分别表示左段、中段和 右段的切线变化(0 表示平滑;1 表示不连续)。

ZL1

左段起始端的标高。

ZL2, ZC2, ZR2

分别表示左段、中段和 右段末端的标高。

 

缆索 特性:

 

tHL, tHC, tHR

分别表示左侧、中部和右侧吊索的类型。

mHL, mHC, mHR

分别表示左侧、中部和右侧吊索的材料。

rHL, rHC, rHR

分别表示左侧、中部和右侧吊索的实常数。

tHT

斜拉索类型。

mHT

材料斜拉索。

rHT

拉索的实常数。

 

 

锚点 位置:

 

eLSx, eLSz

左跨上部缆索的初始坐标 (x,z)。

eRSx, eRSz

右跨上部缆索的初始坐标 (x,z)。

ybLT, ybLB

左跨上、下部缆索在纵坐标“y”处的位置。

ybRT, ybRB

右跨上、下部缆索在纵坐标“y”处的位置。

ypLS, ypCS, ypRS

左跨、中跨和右跨缆索起点处的斜率 (%)。

 

 

立柱相对于竖直线的 倾斜角:

 

AlfaLt、AlfaLm、AlfaLb

左立柱的上部、中部(横梁之间)和下部与竖直线形成的 角度 (º)。

AlfaRt、AlfaRm、AlfaRb

右立柱的上部、中部(横梁之间)和下部与竖直线形成的 角度 (º)。

 

 

刚架:

 

TMPor

刚架所采用的材料类型。

Ttpor

刚架所采用的单元类型。

zPL(),zPR()

左、右刚架柱的分割尺寸。

sPL(),sPR()

梁&壳属性 左、右刚架柱的属性。

DTLyn, DTRyn

值为 1 表示左、右刚架分别设有上部横梁。

DBLyn, DBRyn

值为 1 表示左、右刚架分别设有下部横梁。

NDivDL, NDivDR

左、右跨横梁的分割数,分别为。

BPDTL, BPDBL

梁&壳属性左跨上部和下部横梁的 属性,分别对应。

BPDTR, BPDBR

梁&壳属性右跨上部和下部横梁的 属性,分别对应。

PzDTL, PzDBL

分割数 zPL()左跨上部和下部横梁的 分别为。

PzDTR, PzDBR

划分数量:zPR() 右侧跨的上、下横梁分别的。

 

 

 

2      基于一个生成的桥梁 SOLID SECTION   

 

2.1      类型

允许的类型是任何可以生成为 实体截面.

 

solidsection

 

在 生成桥梁时,截面的线性单元将转换为 ,2D 单元将转换为 实体.

 

2.2      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。

-          然后必须生成  实体截面,并在其中定义材料。

-          缆索和刚架的单元类型。

 

最后,使用命令调用生成器界面:~BRPD, 文件名

 

或通过菜单

 

Civil 前处理器 > 桥梁准备 > 预设计桥梁 > 通用悬索 桥

 

 

2.3      数据输入界面

 

以下图示展示了数据输入界面;各界面的说明可参见图示及下一节。

 

 

susp4

 

susp3

 

 

 

 

2.4      数据说明

 

参见附图,就几何参数而言,所需数据如下:

 

 

 

 

为使说明更加清晰并减少重复,本节仅说明通用截面部分的专用参数,其余参数已在上一节中定义:

 

网格划分和模型参数:

 

SecTr

截面标识。

ZintLay、YIntLay

截面坐标系中,截面与桥面轴线交点的坐标。

SizeL

桥梁截面纵向分段的尺寸。

 

表示对称性和类型的参数:

 

对称 Y/N

如果为 1,则桥梁为对称桥梁;否则为非对称桥梁。

缆索 Y/N

如果为 1,则桥梁为悬索桥;如果为 0,则不是悬索桥,仅创建桥面。

可变混凝土 Y/N

如果为 0,梁高变化也应用于混凝土;如果为 1,梁高变化仅应用于钢材。

DirMO

如果为 1,截面垂直于桥面布置;如果为 0,则按照全局 OZ 轴保持布置。

 

桥梁起始段、中间段和末段:

 

DL, DC, DR

分别表示左段、中段和右段平面长度的向量(第一段的第一个点和末段的最后一个点为悬臂点)。 各距离以逗号 ',' 分隔,并使用 '@' 表示重复。示例:4.5, 6@3.5, 4.5 与以下内容相同:4.5, 3.5, 3.5, 3.5, 3.5, 3.5, 3.5, 4.5

PL1, PC1, PR1

分别表示左段、中段和右段起始处的坡度(正坡度表示上坡),单位为 %。

CL1,  CLm, CL2

分别表示左段起始处、中心处和末端的桥面厚度。

CCm, CC2 y CRm, CR2

分别表示中段和右段中部及末端的桥面厚度。

ZL1

左段起始端的标高。

ZL2, ZC2, ZR2

分别表示左段、中段和右段末端的标高。

 

 


3      基于一个生成的桥梁 PATTERN SKETCH   

                                                                                                  

3.1      类型

允许的类型可以是任何能够由一个 模式 o 杆件模块.

 

pattern sketch

 

 

一个 pattern 只是连接立方网格内定义节点的一组杆件。

 

pattern 的定义包括:

 

-          垂直于 I、J 和 K 轴的各平面之间的间距;这些平面相互相交时形成节点。

-          网络节点之间的连接,这些连接将构成 pattern 的杆件。

-          杆件特性。

 

 

3.2      生成器的使用

调用桥梁生成器之前,用户必须定义以下量:

 

-          所采用的单位制。

-          材料: 混凝土、钢筋、缆索用钢。

-          缆索和门架的单元类型。

 

接下来使用命令调用生成器界面:~BRPD, 文件名

 

或者按照路径:

 

Civil 前处理器 > Bridges Prep > 预设计桥梁 > 钢悬索 桥

 

 

3.3      数据输入界面

 

以下图示给出了数据输入界面,各界面的说明可参见图示及下一节。

 

susp6

 

susp5

 

3.4      数据说明

 

参照附图,对于几何参数,需要输入以下数据:

 

 

 

为使说明更加清晰并减少重复,本节仅说明以下部分的特定参数:

通用截面,其余参数已在前面各节中定义:

 

Pattern:

 

MoTyp

模块中杆件所属的单元类型。

MatMO

pattern 中杆件的单元材料。

W_Deck

桥面宽度。

OriNod

起始节点。

DesNod

目标节点。

MoCon

如果为 0,则起始节点与目标节点之间不存在杆件。否则,取用Beam&Shell 属性杆件的

ModvX()、ModvY()、ModvZ()

pattern 中各划分的相对坐标 X、Y、Z 向量。

第一个相对坐标必须为 0.0,最后一个必须为 1.0。在第二个坐标与最后一个坐标之间的位置输入负值,表示桥面板在该点不悬挂。  

 

桥梁的起始、中央和 末段:

 

DL, DC, DR

分别表示左侧、中央和右侧桥段平面长度的向量(第一个桥段的第一点和末段的 最后一点为悬臂点)。 各距离之间用逗号 ',' 分隔,并使用 '@' 重复。示例:4.5, 6@3.5, 4.5 等同于: 4.5, 3.5, 3.5, 3.5, 3.5, 3.5, 3.5, 4.5

PL1, PC1, PR1

分别表示左侧、中央和右侧桥段起点处的坡度(正坡度表示上坡),单位为 %。

CL1,  CLm, CL2

分别表示左侧桥段起点、中点和末端处的桥面板厚度。

CCm, CC2 y CRm, CR2

分别表示中央和右侧桥段中部及末端处的桥面板厚度。

ZL1

左侧桥段起始端的标高。

ZL2, ZC2, ZR2

分别表示左侧、中央和右侧桥段末端的标高。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4      基于一个生成的桥梁 MIXED SECTION  1

 

4.1      类型

这是由通用截面生成的桥梁中的一种特殊情况,其中组合截面由 梁上板式桥面组成:

 

 

 

 

4.2      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:

 

-          要使用的 单位制。

-          用于支撑体系、缆索和刚架的 材料及单元类型。

-          相关的 横截面和 Beam & Shell Properties。

 

最后使用命令 调用生成器界面 ~BRPD, 文件名

 

或通过以下菜单

 

Civil 前处理器 > Bridges Prep > 预设计桥梁 > 混合截面类型 1

 

 

4.3      数据输入界面

 

以下图示重现了数据输入界面,其具体说明可在图示和 下一节中查看。

1

 

 

susp7

 

 

 

4.4      数据说明

 

参见附图,就几何参数而言,所需数据如下:

 

 


 

 

 

 

 


为使说明更加清晰并减少冗余,仅说明选项卡 截面 中通用截面窗口不存在的参数, 因为其余参数已经定义。

 

 

3

 

 

截面定义:

 

SecTr

截面标识。

bSlab

混凝土顶板总宽度

fSL

左侧悬臂长度

fSR

右侧悬臂长度

hBeam

双T形梁高度

tSlab

顶板厚度

tFL

双T形梁翼缘厚度

tWeb

双T形梁腹板厚度

Union

1:存在连接虚拟单元

0:不存在

tUn

连接虚拟单元厚度

sDivS, sDivB

板和梁的划分尺寸

SMat, BMat

板和梁的材料

BrMat

支撑材料

UnMat

连接虚拟单元材料

 

支撑单元定义:

 

BrType

支撑单元类型

 

定义上述所有参数后,单击生成按钮即可显示组合截面:

 

8

 

将出现以下窗口,可在其中修改支撑:

 

 

 

10

 

 

在此窗口中可以创建或删除支撑,也可以修改其 Beam & Shell properties。

 

 

按钮

 

截面示例

加载一个组合梁截面示例

加载截面…

加载一个组合梁截面

保存截面…

保存一个组合梁截面

 

 

 

 

 

 

5      基于一个生成的桥梁 MIXED SECTION  2

 

5.1      类型

这是由通用截面生成的桥梁的一种特殊情况,其中组合截面由金属箱梁上的板式桥面组成:

 

 

 

 

5.2      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:

 

-          要使用的单位制。

-          用于横向支撑、拉索和门架的材料及单元类型。

-          相关的横截面以及 Beam & Shell Properties。

 

最后,使用以下命令调用生成器界面:~BRPD, 文件名

 

或通过菜单

 

Civil 预处理器 > Bridges Prep > 预设计桥梁 > 混合截面类型 2

 

 

5.3      数据输入界面

 

以下图示展示了数据输入界面;各界面的说明可参见图示及下一节。

5

 

 

susp8

 

 

 

 

5.4      数据说明

 

参考附图,就几何参数而言,需要以下数据:


 

 


为便于说明并减少重复,仅说明选项卡截面 中通用截面窗口不存在的特有参数,因为其余参数已定义。

 

 

7

 

 

截面定义:

 

SecTr

截面标识。

bSlab

混凝土顶板总宽度

fSL

左侧悬臂长度

fSR

右侧悬臂长度

hBox

箱梁高度

tSlab

顶板厚度

αL, αR

箱梁左侧相对于竖直方向的角度

 和右侧 

tboxL, tboxR

箱梁左、右侧板厚度

tboxB

箱梁底板厚度

sDivS, sDivB

板和梁的分割尺寸

SMat, BMat

板和箱梁的材料

 

支撑构件的 定义:

 

BrType

支撑构件类型

 

 

定义完上述所有参数后,点击生成按钮即可查看混合截面:

 

8

 

将显示以下窗口,可在其中修改支撑:

 

 

 

11

 

 

在此窗口中可以创建新的支撑、删除支撑或更改其 梁 & 壳属性。

 

 

按钮

 

截面示例

加载一个混合梁截面示例

加载截面…

加载混合梁截面

保存截面…

保存梁的组合截面

 

 

相关 命令:

~BRPD