04 等高钢筋混凝土连续箱梁

桥梁设计师视频文档04预应力混凝土等高连续箱梁示例第1页共28页04预应力混凝土等高连续箱梁示例1、本文目的本文的目的是，通过一个预应力混凝土等高连续箱梁示例的演示，使用户掌握在“桥梁设计师”中预应力混凝土连续箱梁设计的过程。本文介绍重点为预应力混凝土箱梁纵向预应力束及横梁预应力钢束的输入介绍，至于箱梁构造、普通钢筋输入及计算结果查看可参见文件《筋混凝土等高连续箱梁示例》。2、系统支持设计师1.0.2版本预应力混凝土连续箱梁的依据：各大中设计院的实际施工图纸。等宽等高连续箱梁支持一次落架，正交直、弯桥，箱梁结构形式支持单箱单室、多室，直、斜边腹板，顶、底、腹板加宽等多种变化形式。纵向预应力钢束中腹板钢束支持各种类型的竖弯形式，顶、底板钢束支持最多4个导线点的竖弯类型；腹板钢束支持平弯，顶、底板钢束暂不支持平弯；横梁预应力钢束支持各种类型的竖弯形式；不支持平弯。3、流程介绍按如下流程可从无到有建立一个预应力混凝土等宽等高连续箱梁构件。4、工程示例为便于大家学习，下面以一个4跨单箱三室斜边腹板预应力混凝土连续梁为演示示例。4.1创建项目首先创建新项目，添加新路线，添加新构件，选择构件类型为“钢筋/预应力混凝土等高连续箱梁”，添加成功后，修改路线名称及构件名称以便识别（图4-1-1）。构件名“第2联箱梁##4”中“##4”对应输入布孔和线形添加新构件输入构件参数对构件进行诊断修改构件配筋生成构件图纸对构件进行设计生成构件计算书查看构件图纸查看构件计算书桥梁设计师视频文档04预应力混凝土等高连续箱梁示例第2页共28页的是“路线总体”/“布孔信息”中第4行的布孔数据。图4-1-1添加构件、修改构件名称其次需要定义桥位处的平、竖曲线及布孔信息。双击项目树的“线形”选项，在弹出的窗口中完成路线数据输入，见图4-1-2，图4-1-3。图4-1-2平曲线输入桥梁设计师视频文档04预应力混凝土等高连续箱梁示例第3页共28页图4-1-3程序竖曲线及桥面横坡输入示意图“竖曲线和横坡”界面中需要说明的是“桥面高程线横向位置”，这个表格是用来定义桥面高程线也就是竖曲线在结构内横向位置的，此处指定的桥面高程线位置将会影响桥面标高、横向高程的计算。变量“左（右）侧高程线位置”为沿道路前进方向左侧（右侧）桥面高程线与道路设计线的径向距离，通过此变量的输入确定高程线的具体位置，若一侧变量输入0代表该侧不设桥面高程线，若两个变量均为0则代表道路设计线即为桥面高程线。本例道路设计线处即为竖曲线，故输入0。完成路线信息输入后需要在“路线总体”/“布孔信息”中指定桥梁的起点桩号（图4-1-4）。需要说明的是“布孔线里程”中第一行为实际的里程桩号，后续各行仅输入桥梁各跨的跨径即可，程序会自动计算出后续各跨布孔线位置的里程，显示在最后一列“布孔线实际里程”中。由于程序仅支持正交桥梁，故“斜交角A”列无需输入。桥梁设计师视频文档04预应力混凝土等高连续箱梁示例第4页共28页图4-1-4布孔信息输入示意图4.2构件参数输入4.2.1构造完成了路线、布孔信息的输入后，就可以开始箱梁构造数据的输入了，构件参数的具体介绍本例不再重复，各变量含义参见文件《钢筋混凝土等高连续箱梁示例》。需要指出的就是在“总体”标签中选择结构类型为“预应力混凝土结构”，图4-2-1-1。在“横梁与槽口”标签中指定横梁的结构类型为预应力横梁，见图4-2-1-2。图4-2-1-1指定结构类型桥梁设计师视频文档04预应力混凝土等高连续箱梁示例第5页共28页图4-2-1-2指定横梁结构类型4.2.2设计程序界面中“设计”标签的内容涵盖了箱梁普通钢筋、主筋及钢束的配置信息，在设计预应力混凝土连续箱梁时还需要设置箱梁普通钢筋的信息，这部分设置在《钢筋混凝土等高连续箱梁示例》中已有详细说明，本文不再赘述，主要介绍关于预应力钢束的变量信息。图4-2-2-1预应力钢束设计参数箱梁钢束平曲线上箱梁腹板相似钢束的水平投影差异仅影响底板平行段：对于曲线箱梁，由于箱梁各腹板长度有差异，即使同一类型的腹板钢束在各腹板上投影的钢束大样也是不同的。针对这种情况，程序只让用户输入钢束定位参考线上的钢束大样形状，大大减少输入数据的工作量，在处理钢束定位参考线上的腹板钢束在各腹板中心线上的投影时采用两种处理方式：勾选此变量：投影时保证腹板钢束端点、过渡段水平投影长度及各顶板平行段的导线点位置不变，通过调整钢束底板平行段的长度来消除腹板长度差异的影响。如图4-2-2-2a中腹板钢束大样定位点A、D、E、H、I、L在各腹板中心线上的投影位置不变，钢束过渡段的水平投影长度也不变，仅BC、FG、JK这3段底板平行段的钢束分段长度有变化；不勾选此变量：钢束定位参考线上腹板钢束大样的所有导线点都径向投影到各腹板中心线处，所以导线点相对位置都会发生变化，各腹板内的钢束大样分段长度都受腹板长度差异的影响。如图4-2-2-2a中腹板钢束大样A~L的所有导线点在各腹板中心线上的投影位置都不同，所有分段长度也都不同。图4-2-2-2a腹板钢束大样投影示意图曲线箱梁中顶、底板束的处理方式，程序也是只让用户输入钢束定位参考线上的钢束大样形状，在投影到各顶、底板束的实际位置时，保证钢束锚固点相对定位线的距离和过渡段角度和桥梁设计师视频文档04预应力混凝土等高连续箱梁示例第6页共28页长度不变，通过顶、底板平行段长度的差异进行调整。如图4-2-2-2b中，程序在将顶、底板束大样向其实际位置投影时，会保证钢束的锚固点即图中的A、C、D、G各点相对于定位参考线的距离不变，同时还保证过渡段AB、DE、FG角度和长度不变。这样，顶、底板钢束大样在其实际位置的差异仅体现在顶、底板平行段的长度内。图4-2-2-2b顶、底板钢束大样投影示意图注：以上几点说明了曲线箱梁时钢束各导线点的横向投影原则，其竖向投影原则将在构件配筋界面中详细介绍。指定波纹管及锚具材料类型：对于箱梁内腹板、顶、底板钢束的波纹管、锚具类型进行选择，同一类型钢束的材料类型需统一，这里只需指定材料的形状即圆锚或扁锚即可，至于材料的具体规格，程序根据用户在“构件配筋”界面里指定的钢束股数和张拉方式，自动在材料库中寻找适合的波纹管、锚具及千斤顶。4.2.3绘图“绘图”标签内关于箱梁构造图、箱梁普通钢筋图的设置在《钢筋混凝土等高连续箱梁示例》中已有详细说明，本文不再赘述。“绘图”标签内关于箱梁纵向预应力钢束图纸及横梁预应力钢束图纸的变量较多，主要是提供了多种图面表达方式供用户选择，下面一一为大家介绍。图4-2-3-1箱梁钢束图一般绘图变量箱梁钢束图一般绘图变量出图方式：程序提供两种出图方式，整联出图、分孔出图，若选择整联出图，则钢束图中的立、平面及钢束大样均整联绘制，为加长图纸；若选择分孔出图，则钢束图中的立、平面及钢束大样逐跨绘制，为标准图纸。纵桥向对称时1/2出图：对于构造形式、钢束布置、编号等都具有纵向对称的结构可以通过勾选此变量实现1/2对称出图，勾选此变量钢束图中的立、平面及钢束大样均对称绘制。钢束定位参考线：即指定纵向预应力钢束竖弯类型定义时的梁高、梁长取自箱梁何处，程序支持三条参考线：道路设计线：以箱梁道路设计线处的梁高、梁长作为定义纵向预应力钢束竖弯类型的参照。箱梁中心线：以箱梁横桥向中心处的梁高、梁长作为定义纵向预应力钢束竖弯类型的参照。桥梁设计师视频文档04预应力混凝土等高连续箱梁示例第7页共28页名义梁高：以用户在“横断面”标签中指定的名义梁高位置处的梁高、梁长作为定义纵向预应力钢束竖弯类型的参照。绘制钢束平面：用户指定是否绘制钢束的平面布置图，勾选则绘制，不勾选则不绘制。需要说明的是对于斜边腹板竖向等宽的箱梁，始终不绘制钢束平面图。若勾选此变量，则会激活子变量横桥向对称时平面图按1/2出图。立面钢束绘制方式：钢束立面图中的钢束线形以何种方式绘制，程序支持曲线绘制、折线绘制两种方式，曲线绘制就是以要素点形式绘制，折线绘制就是以导线点形式绘制。横桥向对称时平面图按1/2出图：此变量只有当勾选绘制钢束平面后才会被激活，对于具有横向对称性的结构可以通过勾选此变量实现1/2对称出图，即平面图横桥向对称绘制。钢束大样绘制方式：在绘制钢束大样时采取何种方式，程序支持两种绘制方式：曲线绘制，即采用要素点形式绘制；折线绘制，即采用导线点形式绘制。每种钢束大样的绘制方式还会激活不同的钢束长度计算变量，需要特别注意。曲线绘制：若选择钢束大样采用曲线绘制，则会激活变量腹板钢束总按腹板中心线处绘制，见图4-2-3-2a。这个变量是用来判断对于箱梁横向不等高、曲线箱梁或斜边腹板等情况，箱梁各腹板高度或长度不同时腹板钢束是否需要投影到各腹板中心线上绘制，各腹板钢束长度是否需要精确计算。若勾选此变量，则代表需要将钢束定位参考线处的腹板钢束大样投影到各腹板中心线上绘制，精确计算每个腹板内的钢束长度，图纸上的表现就是钢束立面图、钢束大样及钢束放样坐标表、材料数量表都按腹板个数独立绘制、统计；若不勾选此变量，则代表不需要将腹板钢束投影到各腹板中心线上，仅计算钢束定位参考线处的腹板钢束长度即可，图纸上的表现就是钢束立面图、钢束大样及钢束放样坐标表、材料数量表都按钢束定位参考线上的腹板钢束绘制、统计。图4-2-3-2a曲线绘制钢束大样激活的钢束长度计算变量注：腹板钢束总按腹板中心线处绘制此变量也控制顶、底板钢束。若勾选此变量，则代表需要将钢束定位参考线处的顶、底钢束大样投影到其实际位置时，精确计算每个钢束长度，图纸上的表现就是钢束立面图、钢束大样及钢束放样坐标表都按钢束定位参考线处绘制，但在钢束的大样顶底板平行段上标注其最大最小长度值，材料数量表按钢束的平均长度进行统计；若不选此变量，同腹板钢束。折线绘制：若选择钢束大样采用折线绘制，则会激活变量钢束列表长度计算，见图4-2-3-2b。这个变量含义是用来判断对于箱梁横向不等高、曲线箱梁或斜边腹板等情况，箱梁各腹板高度或长度不同时腹板钢束是否需要投影到各腹板中心线上精确计算。此变量的下拉菜单中有两个选项：精确计算代表需要将钢束定位参考线处的腹板钢束大样投影到各腹板中心线上，精确计算每个腹板内的钢束长度，图纸上的表现就是钢束立面图、钢束大样按钢束定位参考线上的腹板钢束绘制，钢束大样所属“预应力钢束竖弯几何要素表”的表格、钢束放样坐标表、材料数量表按腹板个数独立绘制、统计；投影计算则代表不需要将腹板钢束投影到各腹板中心线上，仅计算钢束定位参考线处的腹板钢束长度即可，图纸上的表现就是钢束立面图、钢束大样及钢束放样坐标表、材料数量表都按钢束定位参考线上的腹板钢束绘制、统计。桥梁设计师视频文档04预应力混凝土等高连续箱梁示例第8页共28页图4-2-3-2b折线绘制钢束大样激活的钢束长度计算变量注：钢束列表长度计算此变量也控制顶、底板钢束。精确计算则代表需要将钢束定位参考线处的顶、底钢束大样投影到其实际位置时，精确计算每个钢束长度，图纸上的表现就是钢束立面图、钢束大样及钢束放样坐标表都按钢束定位参考线处绘制，材料数量表按钢束的平均长度进行统计；投影计算同腹板钢束。绘制钢束竖曲线坐标表：勾选此变量代表需要绘制各钢束大样的竖曲线放样坐标表，此表在箱梁预应力钢束图中绘制，同时激活子变量X坐标间隔，指定钢束大样的放样间距；不勾选代表不需要绘制各钢束大样的竖曲线放样坐标表。钢束竖弯大样定位：钢束大样选曲线绘制时激活此变量，用来指定在绘制钢束大样时大样上的各要素信息以何种形式表达，程序支持两种表达方式，要素点定位及导线点定位，见图4-2-3-3。参考线图4-2-3-3a要素点定位钢束大样图4-2-3-3b导线点定位钢束大样钢束编号注释形式：钢束立面图、平面图中以何种注释形式标记钢束编号，引线注释或直接注释。腹板钢束与顶底板钢束立面如何出图：程序支持以两种绘图方式表达腹板钢束及顶底板钢束立面图：独立成图：腹板钢束与顶、底板钢束立面分别绘制，即图纸中有两种立面图，一种立面图内仅绘制腹板钢束，一种立面图内仅绘制顶、底板钢束。合并成图：腹板钢束与顶、底板钢束立