桥梁博士-基础版V1.0用户手册.docx

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1、桥梁博士-根底版用户使用手册上海同豪土木工程咨询2009年2月目录第1章根本介绍1功能概述1运行环境2编制依据2根本操作2系统根本约定4第2章矩形扩大根底输入和输出6根本参数6荷载参数6地质参数7水文参数8结构参数9矩形扩大根底结果输出9第3章U形扩大根底输入和输出1031U形扩大根底参数输入错误!未定义书签。3.2根本参数10荷载参数10地质参数10水文参数10结构参数103.7U形扩大根底结果输出11第4章承台桩根底参数输入12根本参数错误!未定义书签。荷载参数错误!未定义书签。地质参数错误!未定义书签。水文参数错误!未定义书签。结构参数错误!未定义书签。承台桩根底结果输出错误!未定义书签

2、。第5章单排桩柱根底输入和输出21根本参数错误!未定义书签。荷载参数错误!未定义书签。地质参数错误!未定义书签。水文参数错误!未定义书签。结构参数错误!未定义书签。单排桩柱根底结果输出错误!未定义书签。第6章辅助工具24桥梁墩台水平力分配计算24第7章技术说明27荷载组合27地基承载力31扩大根底水的影响31扩大根底计算33群桩作为整体根底35单桩轴向承载力、桩端应力、单桩沉降和抗冻拨35桩基M法内力位移计算37桩身验算39桩基承台40单排桩柱根底和承台桩根底43第1章根本介绍1.1 功能概述桥梁博士一根底版是根据现行的公路桥梁设计标准开发的一套桥梁根底设计计算系统。支持四种根底类型： 矩形扩

3、大根底 U型扩大根底 单排桩柱根底 承台桩根底支持四种基桩类型： 圆桩（灌注桩） 方桩 预应力混凝土管桩 钢管桩支持一些较复杂的工程情况： 型根底斜交 U型根底侧墙不等长 灌注桩的变截面 钢管桩的变截面 扩底桩斜桩 各桩地质水文不同、桩长不同、桩径不同 可建立变厚度和任意形状的承台扩大根底支持的计算工程： 基底应力 合力偏心距 软弱下卧层应力 抗倾覆稳定性 抗滑动稳定性 沉降量单排桩柱根底支持的计算工程： 单桩轴向承载力（受压和受拉） 桩身截面承载力 桩身截面裂缝 桩身截面应力 桩端应力 抗冻拔稳定性 单桩沉降量承台桩根底支持的计算工程：承台正截面承载力（包括“梁式体系”和“撑杆一系杆体系”）

4、 承台斜截面承载力 承台冲切承载力 承台局部承压承载力 群桩基底应力 群桩软弱下卧层应力 群桩沉降量 单桩轴向承载力1受压和受拉) 桩身截面承载力 桩身截面裂缝 桩身截面应力 桩端应力 单桩沉降量系统自动完成标准上的各种荷载效应组合。另外系统提供方便直观的方式建立模型，配有3D视图显示实体模型，计算结果以清晰的表格和图形方式表达，并能自动输出完整的Word格式计算书。1.2 编制依据本系统编制的主要标准依据如下： 公路桥涵设计通用标准(JTGD60-2004),本手册简称通规 公路桥涵地基与根底设计标准(JTGD63-2007),本手册简称基规 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计标准(JTG

5、D62-2004),本手册简称混规依照了以下标准的个别条文： 公路与工桥涵设计标准(JTGD61-2005) 建筑桩基技术标准(JGJ9494) 上海市工程建设标准地基根底设计标准(DGJO8-111999)另外，也参考了其它一些权威的技术资料，如铁路桥涵地基和根底设计标准(TB10002.5-2005)铁路工程设计技术手册桥涵地基和根底(中国铁道出版社2002.3)。1.3 运行环境处理器：Pentium11I以上；内存：128MB以上；可用硬盘：500MB以上；显示器分辨率：800X600以上；操作系统：Windows2000XPVistao配套应用软件：word2007,或安装有2007

6、文件转换功能的其它版本。1.4 根本操作1.4.1 程序主界面桥梁博士一根底版界面如以下图所示，主要分为5个局部：菜单及工具栏：执行一般的界面操作，如文件管理等。工程管理窗口：管理材料定义、各构件及计算书等，如切换构件、查看计算书等。参数输入窗口：输入模型参数，如荷载、地质信息等。其中的【结构】选项卡包括三个小窗口：结构编辑窗口：类似于AUtoCAD的图形区，显示构件的平、立面图示，可在该区域选中构件（桩、承台、墩柱等）并对其进行一定的操作，如移动构件、修改构件尺寸等。结构属性窗口：显示并编辑被选中构件的参数，如编辑桩的配筋等。结构建模命令窗口：类似于AiltOCAD的命令窗口，可输入建模命令

7、和编辑构件，如添加基桩、复制基桩等。结果输出窗口：以图形、文字和表格的方式显示用户所建模型及计算结果。信息窗口：输出程序执行的信息，如诊断提示等。1.4.2 工程和根底构件一个*fcp包含一个工程的所有输入数据，一个工程由总体信息、材料定义和假设干个根底构件组成。这些根底彼此独立，类型也可以不同。可以将一座桥或者一条线路设为一个工程，包含多个墩台根底构件。根底构件也可输出为*.bwx文件单独保存。1.4.3 总体信息总体信息只用于对工程计算做最根本的说明记录，将在计算书的扉页中输出。1.4.4 材料定义系统已经按标准预定义了一些常用材料，用户也可自定义材料。钢材没有专门列出，需定义为钢筋材料。

8、1.4.5 工程的根本操作【文件】菜单下有关于工程的一般操作，包括新建工程、翻开工程、保存工程、另存工程、关闭工程，将工程存为模板以及从模板新建工程等。在工程管理区【构件】选项卡的工程名称上右键单击，在弹出的快捷菜单中选择“添加根底”，弹出“添加新构件”对话框，可以选择要添加的根底类型和生成数据的方式。另外，向工程添加根底还有导入和粘贴两种方式，在工程的右键菜单中选择这些功能。1.4.6 根底的根本操作在工程管理区【构件】选项卡的根底名称上右键单击，快捷菜单中有“构件重命名”一项，可修改构件名称。在根底模型建成后，可执行快捷菜单上的“构件诊断”对数据的合理性进行检查；执行“构件验算”进行计算，

9、计算完成后即可在结果查看区查看计算结果；执行”构件计算书”可生成WOrd文件的计算书。假设有多个根底，在其名称上双击可切换到该根底。可对根底进行删除、复制、粘贴、导入、导出、存为模板等操作，在根底的右键菜单中选择这些功能。1.4.7 计算书的生成和查看在右键菜单中选择“根底计算书”、“重新执行根底构件”，在右键菜单和下拉菜单中选择“工程计算书”或“重新执行工程”，可以生成Word文件的计算书。翻开计算书可切换到工程管理区【计算书】选项卡，这里以树目录的方式列出了各构件的汇总计算书和详细计算书。双击计算书图标，那么启动Word翻开计算书。1.4.8 在界面上查看计算结果表格结果输出窗口提供了以文

10、字和表格形式输出计算结果的标签页，用户可在标签页上的下拉列表框中选择要查看的内容，点击这些标签页上的“刷新”按钮程序会按照当前数据重新执行一次全面计算并输出结果。1.4.9 设计窗口的操作设计窗口为结果输出窗口的“设计”标签页，目前只用于以柱状图的方式输出局部验算结果以便于用户做直观的判断，点击其上的“设置”按钮可翻开相应的显示设置对话框，点击“刷新”按钮程序会按照当前数据重新执行一次全面计算并输出结果。按住鼠标中键可移动窗口，按住Shift键用鼠标左键可实现窗口放大，双击可显示全图，鼠标滚轮可实现即时缩放。1.4.10 三维图形窗口的操作三维窗口为结果输出窗口的“三维图形”标签页，用于根底模

11、型三维实体图形的显示。点击其上的“设置”按钮可翻开相应的显示设置对话框，程序可根据最新数据自动刷新该窗口。按住鼠标左键并移动鼠标位置可改变三维视图的显示角度；按住鼠标中键，或者按住Ctrl键（或Shift键）和鼠标左键，并移动鼠标位置可更改视图位置；滚动鼠标滚轮，或者按住Ctrl键+Shift键+鼠标左键并移动鼠标位置可实现三维视图的缩放。1.5 系统根本约定1.5.1 单位约定系统对各输入及输出参数的单位均已给出提示。单位约定原那么如下：长度单位：结构尺寸均为mm,标高单位均为m；力：kN；力矩：kN*m；应力：根底结构（混凝土、钢筋、钢材）均为MPa,地基（土、岩石）均为kPa：1.5.2

12、 坐标系约定总体坐标系：为笛卡儿右手系，横桥向为X轴，顺桥向为y轴，竖直向上为Z轴；y轴正向为“前”，y轴负向为“后单独局部坐标系：为笛卡儿右手系，z轴沿桩身向下，=xzV根据右手螺旋法那么确定，y=z,于是对于竖宜桩，局部系轴与总体系y轴一致，y轴与总体系X轴一致。1.53荷载方向荷载方向与总体坐标系一致为正。1.5.4 效应方向桩身内力：取计算截面以下的桩身来考察，内力与单桩局部坐标系一致为正。于是桩身轴力以压为正，另外对于竖直桩，平行于整体坐标系X轴、y轴的剪力分别被认为是Qy,Qxo桩身位移：在单桩局部坐标系中输出。沉降量：以沿总体坐标系向下沉降为正。应力：均以压为正、以拉为负。1.5

13、.5 输出数值精度对输出数值的精度进行了处理，如力和位移保存小数点后一位，应力保存小数点后两位等等，并且本版本暂不提供对输出数值精度的调整控制功能。当然，输出精度不影响程序内部计算时的精度。第2章矩形扩大根底输入和输出2.1 根本参数2.1.1 计算内容各计算内容均来自标准相关条文的要求，用户根据具体需求选择相应的计算内容。2.1.2 计算控制参数结构重要性系数：扩大根底计算不涉及根本组合，因此此参数无效。根底材料类型：选择材料定义中已存在的材料。时用到该信息。指定根底襟边土重：用户可在此输入襟边土重的数值，假设不指定，那么程序自动计算。岩石地基基底应力重分布时：基规第4.2.3和424条规定

14、，岩石地基当偏心距超过核心半径时，仅按受压区计算基底压应力。此处选择“不考虑附加应力”，表示当荷载偏心距超过核心半径时，按受压区计算基底压应力，再与附加应力直接相加；假设选择“与附加应力共同重分布”，表示当荷载偏心距超过核心半径时，将台前台后附加应力按偏心受压反算成外荷载，并将此荷载作为类型为“结构重力”的荷载，与用户输入的其他荷载组合，计算基底应力。指定沉降经验系数：指定基规公式（4.3.4-1）中的沉降计算经验系数s,假设输入0,那么程序根据基规第4.3.5条自动计算。指定沉降计算深度：输入沉降计算时的计算深度Zn,假设输入0,那么程序根据基规第43.6条自动计算，此时基底宽度b取顺桥向宽

15、度。1时基底压应力p的取值位置。应输入“基底的宽度b/应力取值点距最大应力点的距离”，此处基底宽度b为顺桥向宽度。假设输入0,那么程序采用默认值4。对于双向偏心受压的根底，程序将基底最大应力PmaX和最小应力Pmin作为顺桥向宽度b两端的应力，再根据基底应力取值点的位置内插得到沉降或软弱下卧层计算时的基底应力。2.1.3 算书输出设置用来控制是否输出详细计算报告。2.1.4 根底备忘输入备忘记录。2.2 荷载参数2.2.1 集中荷载用于输入矩形扩大根底承受的集中荷载。参考点坐标：定义“集中荷载局部坐标系”的原点在结构总体坐标系中的坐标。荷载类型：定义荷载类型，用于确定荷载的分类（永久作用、可变作用、偶然