桥梁博士操作实例

2015年大学生创新训练计划项目申请书1桥梁博士操作实例上机时间：组长：学院：年级专业：指导教师：组员：完成日期：东北林业大学土木工程学院2桥梁博士第一次上机作业一、作业组成二、作业合作完成情况本次作业由3组组员共同完成，任务分配情况如下：张元松完成实例一（用快速编辑器编辑5跨连续梁），并对建模过程进行截图。郑宇完成实例二（双塔单索面斜拉桥建模），并对建模过程进行截图。计时雨完成实例三（拱肋的建立过程），并对建模过程进行截图。孙皓完成实例四（预应力T梁建模及钢束的输入）及实例五（从CAD导入截面及模型），对建模过程进行截图，并进行本次实验报告的撰写任务。三、上机作业内容1、用快速编辑器编辑5跨连续梁(1)模型参数：5跨连续梁，5跨跨径从左到右依次为20m、30m、40m、30m、20m，都呈抛物线变化，第一次作业组成实例一、用快速编辑器编辑5跨连续梁实例三、拱肋的建立过程实例二、单索面斜拉桥建模实例四、预应力T梁建模及钢束的输入实例五、从CAD导入截面及模型东北林业大学土木工程学院3模型共分140个单元，每单元为1m，截面均为铅直腹板单箱双室，边跨梁高2500mm，跨中梁高1400mm。(2)具体操作：步骤一：点击“文件”，“新建项目组”并“创建项目”，在输入单元特性信息对话框中，点击“快速编译器”的“直线”编译按钮，出现“直线单元组编辑”对话框。步骤二：在“直线单元组编辑”对话框中，将“编辑内容”的复选框的4个复选按钮都勾上，编辑单元号：1-140，左节点号：1-140，右节点号：2-101，分段长度：100*1，起点x=0y=0，终点x=1，y=0，如图1所示。图1输入单元节点信息步骤三：添加控制截面。A、在控制点距起点距离这一栏，依次添加0、10、20、35、50、70、90、105、120、130、140。B、选定控制截面0米处，点击“截面特征”→“图形输入”，选择“铅直腹板单箱双室”，输入截面尺寸，如图2所示。然后点击“确定”，选择“中交新混凝土：C40混凝土”，点击“存入文件”，将文件保存为“0m截面.sec”。（注意：在输完截面类型和尺寸后回到主菜单后一定要点击一下“修改”这个按钮）图2输入“0截面”截面尺寸东北林业大学土木工程学院4c、选定控制截面10米处，点击“截面特征”→“图形输入”，选择“铅直腹板单箱双室”，输入截面尺寸，如图3所示。然后点击“确定”，选择“中交新混凝土：C40混凝土”，点击“存入文件”，将文件保存为“10m截面.sec”。（注意：在输完截面类型和尺寸后回到主菜单后一定要点击一下“修改”这个按钮）图3输入“10截面”截面尺寸d、依次选定控制截面0、20、50、90、120、140米处，点击“截面特征”，在“截面特征描述”对话框里点击“读入文件”，读取“0m截面.sec”，点击“确定”→“修改”。依次选定控制截面10、35、70、70、105、130米处，点击“截面特征”，在“截面特征描述”对话框里点击“读入文件”，读取“10m截面.sec”，点击“确定”→“修改”。步骤四：修改截面的拟合类型。在“控制点距截面距离”的上方勾选框中，将各截面分别设定如下所示：•0米处：直线内插•10米处：向后抛物线•20米处：向前抛物线•35米处：向后抛物线•50米处：向前抛物线•70米处：向后抛物线•90米处：向前抛物线•105米处：向后抛物线•120米处：向前抛物线•130米处：向后抛物线•140米处：向前抛物线东北林业大学土木工程学院5每次修改了拟合类型后都要按“修改”这个按钮，修改完如图4所示。图4修改截面的拟合类型步骤五：5跨连续梁编辑完成修改截面的拟合类型后，点击“确定”，完成单元编辑。用鼠标右键单击黑色显示框，选择“全桥三维图形”，出现编辑好的5跨连续梁三维图形如图5所示。图55跨连续梁三维图2、单索面斜拉桥建模(1)参数说明：桥面长度L1=120m，分120个桥面单元，每单元长度1m，桥塔长度L2=60m，分60个竖直单元，每单元长度1m，拉索单元共56个单元，左右对称，拉索桥面锚固端间隔为2m，桥塔锚固端间隔为1m。(2)具体操作：步骤一：点击“文件”，“新建项目组”并“创建项目”，右击“输入菜单”后单击“输入单元信息”，出现“输入单元信息”的界面。东北林业大学土木工程学院6步骤二：输入桥面单元节点信息在“输入单元信息”的界面中点击快速编译器的“直线”按钮，在编译框内，在编辑内容的四个复选框都钩上，编辑单元号：1-120，左节点号：1-120，右节点号：2-121；分段长度：120*1，并将0和120截面输入，如图6所示。图6桥面单元节点信息步骤三：输入桥面单元截面尺寸选中“0截面”，点击“截面特征”按钮，出现“截面特征描述”对话框。在对话框中选择“材料类型”为“中交新混凝土：C40混凝土”，单击“图形输入”，选择“实心矩形”，输入数据如图7所示。点击“确定”，然后将文件存入为“桥面.sec”，点击“确定”→“修改”。选中“120截面”，点击“截面特征”按钮，在出现“截面特征描述”对话框中点击“读入文件”，选择“桥面.sec”，然后点击“确定”→“修改”。最终，在“直线单元组编辑”界面点击“确定”，桥面单元建立完毕，如图8所示。图7桥面单元截面尺寸东北林业大学土木工程学院7图8桥面单元三维图形步骤四：输入桥塔单元节点信息在“输入单元信息”的界面中点击快速编译器的“直线”按钮，在编译框内，在编辑内容的四个复选框都钩上，编辑单元号：121-180，左节点号：122-181，右节点号：123-182；分段长度：60*1，分段方向为“竖直”，并将0和60截面输入，具体信息输入如图9所示。图9桥塔单元节点信息步骤五：输入桥塔单元截面尺寸选中“0截面”，点击“截面特征”按钮，出现“截面特征描述”对话框。在对话框中选择“材料类型”为“中交新混凝土：C40混凝土”，单击“图形输入”，选择“方切角空心矩形”，输入数据如图10所示。点击“确定”，然后将文件存入为“桥塔.sec”，点击“确定”→“修改”。选中“60截面”，点击“截面特征”按钮，在出现“截面特征描述”对话框中点击“读入文件”，选择“桥塔.sec”，然后点击“确定”→“修改”。最终，在“直线单元组编辑”界面点击“确定”，桥塔单元建立完毕，如图11所示。东北林业大学土木工程学院8图10桥塔单元截面尺寸图11桥塔、桥面单元三维图形步骤六：先编辑桥塔左边部分28跟拉索单元。点击快速编译器的“拉索”按钮，在拉索对话框内的编辑内容复选框选择“编辑节点号”勾上，编辑单元号：181-208，左节点号：1-56/2；右节点号：182-155，点击“”确定，输入信息如图12所示。图12左部分拉索单元节点步骤七：先在快速编译器中选择“单元”按钮，在“单元”对话框内的复选框内把“截取坐标”勾上，编辑单元号：181-208，然后点击“确定”，单元组修改如图13所示。此时，左边拉锁已经建立完成，如图14所示。东北林业大学土木工程学院9图13单元组修改内容图14左半部分拉锁三维图形步骤八：建立桥面右半部分的28根拉索。在快速编译器中选择“对称”按钮，在“对称”对话框中的编辑内容4个复选框都勾上。模板单元组输入：181-208；生成单元组输入：236-209；左节点号：67-121/2；右节点号：155-182；对称轴x=60，然后点击“确定”，对称操作如图15所示。至此，我们就建好了拉索单元的模型。整个模型的效果图如图16所示。图15建立对称单元东北林业大学土木工程学院10图15拉索桥全部单元外形3、拱肋的建立过程(1)模型参数：桥面全长60m，分为60个单元，每个单元x向分段长度为1m，系杆截面为2000×1000mm的方切角空心矩形截面，材料为“中交新混凝土：C40混凝土”；拱肋单元分60个单元，每个单元x向分段长度为1m，拱肋截面为钢管内填“中交新混凝土：C40混凝土”，钢管半径R=1000mm，厚度T=120mm，为A3号钢；吊杆每隔6m设1根，拉索材料为270低级松弛钢绞线。(2)具体操作：A.首先建立系杆单元步骤一：点击“文件”，“新建项目组”并“创建项目”，右击“输入菜单”后单击“输入单元信息”，出现“输入单元信息”的界面。步骤二：先建立系杆单元，在“输入单元信息”的界面中点击快速编译器的“直线”按钮，在编译框内，在编辑内容的四个复选框都钩上，编辑单元号：1-60，左节点号：1-60，右节点号：2-61；分段长度：60*1，如图16所示。图16输入单元节点信息步骤三：控制断面定义东北林业大学土木工程学院11在控制点距起点距离输入框内填0，按添加按钮，然后在控制点距起点距离输入框内填60，再按添加按钮，均选择直线内插。输入“0m截面”截面特征，点击“截面特征”按钮，选择图形输入，找到“方切角空心矩形”截面，然后输入截面信息如图17所示，然后点击“确定”。对“60m截面”的操作与对“0m截面”的操作相同。图17杆系截面数据信息步骤四：返回“直线单元组编辑”对话框中，点击“确定”，拱桥系杆建立完成，所得系杆单元图形与系杆图形分别如图18和图19所示。(a)系杆单元几何外形(b)系杆单元三维图形图18系杆单元图形图19系杆三维图形东北林业大学土木工程学院12B.建立拱肋单元步骤一：点击快速编译器的“拱肋”按钮，进入拱肋单元编译框，在编辑单元号一栏需要输入：61-120,左节点号：162-100，右节点号：62-12061，x向分段长度：60*1；控制点x1=0，y1=0，控制点x2=30，y2=20，控制点x3=60，y3=0，同样，编辑内容的4个复选框都勾上，如图20所示。图20输入拱肋单元信息步骤二：点击“控制截面”出现“截面特征描述”对话框，截面材料选择“中交新钢材：A3钢”，点击“图形输入”，找到“圆空心圆形”截面，输入数据R=1000，T=120，点击“确定”，返回“截面特征描述”对话框，拱肋截面尺寸如图21所示。图21输入拱肋截面数据步骤三：在“拱肋单元编辑”对话框中点击“附加截面”按钮，出现“附加截面”对话框如图22所示。点击“图形输入”，选择“实心圆形”截面输入几何尺寸R=880mm，点击“确定”。在返回的“附加截面”对话框中选择截面材料为“中交新混凝土：C40混凝土”，点击“确定”，退出“附加截面”对话框。东北林业大学土木工程学院13图22“附加截面”对话框步骤四：在返回的“截面特征描述”对话框中点击“确定”返回“拱肋单元组编辑”对话框，继续点击“确定”，完成拱肋单元的建立如图23所示。图23拱肋三维图形步骤五：改变“61#拱肋单元”的性质在上图的右上角有个“goto”按钮，在左上角显示着当前单元编号，我们在goto栏里输入61（61单元到120单元都是拱肋单元），然后按“goto”按钮，现在应该在左上角显示的当前单元号为61，然后在顶缘坐标里截面高度中点出坐标的复选框打上勾，在单元性质里选择组合构件，并把是否桥面单元复选框的勾去掉，这样，我们完成了第一个拱肋单元性质的修改，如图24所示。图24改变“61#拱肋单元”的性质东北林业大学土木工程学院14步骤六：改变其他拱肋单元的性质在快速编译器中点击“单元”按钮，把复选框“修改坐标性质”、“修改单元类型”、“修改桥面单元定义”这3个打上勾，在编辑单元里填入：62-120，在其他信息模板单元号里填61，具体操作如图25所示。然后点击“确定”，拱肋单元修改完成如图26所示。至此，我们已经完成了拱肋的建立。图25改变其他拱肋单元的性质图26拱肋单元外形C.建立吊杆单元步骤一：点击快速编译器的“平行”按钮，进入吊杆单元编译，在平行编译框内，“编辑节点号”复选框勾上，编辑单元号：121-129；左节点号：7-60/6；右节点号：67-120/6，然后确定。如图27所示。图27吊杆单元节点输入东北林业大学土木工程学院15步骤二：在快速编译器中点击“单元”按钮，选择“截取坐标”复选框，编辑单元号填入：121-129，按确定，如图28所示。图28吊杆单元组修改步骤三：在goto栏里输入121，然后按“go