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桥梁设计(我们来看桥梁大师如何进行布梁设计)

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  • 2023-12-07 09:00
  • 龙泉小编

随着公路建设事业的快速发展,高速公路已经由平原微丘区逐步向山岭重丘区推进,由于受地形限制,路线线形多以曲线为主。同时,互通立交也越来越多的应用于市政道路,路线线形复杂多变。依据“桥就路”的设计原则,众多的桥梁会被布置在圆曲线或者缓和曲线内,形成弯桥。弯桥设计历来是桥梁设计中的难点。

采用传统的设计方法,在桥梁跨径较小时,弯桥大多“以折代弯”修建成多跨折桥,仅将桥上的护栏,防撞墙等稍微调整,使之与路线衔接顺畅。或者,当路线弯道半径较小,无法通过调整防撞墙等位置来满足设计要求时,通过加宽桥面宽度,使得桥面完全包住路线,满足路线线形的需要。

随着对桥梁美观性要求的提升,考虑到设计和施工简便,通常采用弯桥折作对桥梁墩台进行布设,甚至简化为直线桥。根据不同的桥墩布置方式,主梁布置也产生不同变化,可能造成每跨上主梁长度、梁端角度各不相同,因此需要对主梁布置进行详细设计,提供精确设计数据,以方便施工。

在过去手工设计的条件下,繁琐的计算与重复布梁工作,大大降低设计工作效率。桥梁大师软件布梁设计功能彻底把设计者从机械重复的布梁工作中解放出来,提高设计效率与设计质量。我们将分两期详细介绍桥梁大师布梁设计及延伸内容,本期我们介绍如何“获取布梁设计原始数据”。

1

从桥梁模型读取数据

进行自动布梁,必须先建立桥梁模型。桥梁模型中包含大量数据,正是有了桥梁模型,自动化布梁才有存在的意义。自动化布梁所需的基本数据都来自于桥梁模型,其中包括:

◆ 路线信息:主要包括该桥起终止桩号以及平面线形信息。

◆ 墩台信息:主要包括墩台布置方式(平行布置或径向布置)、每跨长度、每个墩台斜交角度等。

◆ 上部结构信息:主要包括主梁类型、主梁的连接形式,如简支、先简支后连续等。

布梁系统通过读取这些数据,自动生成布梁模型,然后采用不同的布梁方法调整主梁。

2

界面输入布梁数据

读取桥梁模型数据后,布梁设计界面中需要输入基本控制参数,确定后既可生成布梁模型▼

桥梁设计(我们来看桥梁大师如何进行布梁设计)

从桥梁大师的布梁设计界面图上可以看出,通过软件来实现自动布梁,可以控制更加精细,从而实现手工布梁很难实现的功能。

在“主控参数”中,我们可指定其中的不同布置方式,程序就能自动按照要求设计出合理的主梁布置来。

2.1

桥墩布设方式

桥墩布设方式直接从桥梁模型中读取,分为平行布置和径向布置两种。在桥型方案设计建模界面中可以选择墩台的布置方式。

◆ 墩台平行布置法:多用于多孔等跨或不等跨中、小跨径桥梁(一般为2-4跨),曲线半径一般比较大。平行布置法是以桥中心处横桥向墩轴线为基准,全桥各墩、台轴线互相与之平行的墩、台轴线布设方法,从而保证每孔桥跨内板长相同、板两端角度相同▼

桥梁设计(我们来看桥梁大师如何进行布梁设计)

◆ 墩台径向布置法:若半径较小,弦弧差较大时,一般采用径向布置(扇形法)▼

桥梁设计(我们来看桥梁大师如何进行布梁设计)

2.2

偏离基线方式

◆ 相对于墩中心线偏移:是以桥墩、台中心连线为基线进行偏置,放置每一片梁,偏移的是直线,即先连线后偏移。

◆ 相对于路线中心线偏移:是以路线设计中线为基线,先按照每一片主梁宽度偏置基线,定位出偏置后的曲线与盖梁中心线的交点,再分别连接前后两盖梁上的交点,放置每一片梁,偏移的是曲线,即先偏移后连线。

◆ 相对于桥台中心连线:是先将两个桥台的中心连线,做为全桥中线,然后按照直线桥布置主梁。即弯桥直做。

2.3

临界半径

曲线桥当曲线半径小于该临界半径的设置值时,布梁前程序处理首先将路中线或墩台中心连线偏移1/2的矢高,然后以偏移后的设计线做为基线进行布梁。

如果该曲线桥的实际半径大于该临界半径值,则不进行偏移1/2的矢高的处理。

2.4

保证封锚中心

勾选此项,则端跨每片主梁封锚本身的形状相同,均为梯形;各封锚的中心厚度相同。

2.5

悬臂等分

边梁悬臂根据输入值等分,并计算对应位置的悬臂长度▼

2.6

整桥布梁

圆曲线上,若相临几跨布梁方式相同,桥梁大师默认布梁方式是只布置起始跨,若选中此项,则所有跨都布置主梁。

2.7

直线线形同样布梁

桥梁大师默认直线桥不布梁,选中此项则默认直线桥同样布梁。

现在,桥梁大师的设计图可导入正向设计BIM软件CivilStation Designer(CSD),实现快速创建桥梁BIM模型。

桥梁设计(我们来看桥梁大师如何进行布梁设计)

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