2.3 图形窗口操作图形窗口操作与cad类似,可通过图形按钮、命令行、图形区直接拖拉等实现对图形的编辑(详见附录2),也可通过树操作(支持右键菜单命令)对图元进行显现、隐藏、锁定。以下对调索操作中可能涉及到的图形编辑作简单介绍。1 、选中:可通过常规的鼠标点选或窗选,选中一个或多个图元,也可通过树操作选中图元,被选中的图元处于激活(可编辑)状态。2 、缩放:可通过鼠标滚轮实现,也可用Zoom或ZoomWindow命令实现。(详见附录2)3、隐藏:“隐藏”命令可以过滤当前不需要的图元,可通过命令行“hide”或树操作实现。4、bg:参见第15章。5 、对索力值的操作(拖拉、ac、cv)1) 通过选中、拖动索单元实现,拖动过程中索力值可在图形窗口内实时显示。该方法一次只能改变一根索的索力。2)stretch:可实现对一个或多个索单元同时处理,运用该命令时第一次选择编辑单元(蓝框),第二次选择拉伸夹点(红框),通过鼠标移动改变夹点座标(索力值),也可通过命令行输入控制索力值。 stretch enter 选中对象 选择夹点 enter 选择基点enter 确定偏移距离 enter3)ac:设置索力延伸边界,选中一个或多个拉索,将索力值延伸到该边界处。斜拉索的竖向分力通常都符合某种规律(与节段重量对应),可预先设定索力边界,对多个索力进行一次性操作,这种操作多用于调整阶段索力。绘制索力延伸边界 ac enter 选择索力边界 enter 选择索单元 enter图16-8即为事先设定圆弧边界后用ac命令将所有索力延伸到对应的边界值。
4)cv:打开“调整索力值”窗口,在表格中输入索力值。(如图16-9)cv enter
3、调索操作流程调索的目的是为了确定施工索力、成桥索力,使结构在施工、成桥与使用阶段均能保持良好的受力状态。调索文件既可以用来调整索力并实时观察结构效应变化,也可以作为索力快速输入的工具。3.1调索前的数据准备1)、在桥博的输入窗口中完成结构的几何模拟、预应力束模拟、施工阶段模拟与成桥荷载模拟,确定项目计算的控制参数;2)、 施工阶段的模拟宜简化处理,即不考虑实际施工中的挂篮前移、浇注混凝土、转移锚固等操作,每个节段的施工用一个阶段模拟,安装杆件、施加荷载、张拉斜拉索、张拉预应力束均在这个施工过程中完成,其目的是首先确定施工索力与成桥索力,简化施工过程,减少调索时项目反复计算的时间,施工索力的细化工作可在施工、成桥索力确定后再考虑;3)、施工模拟时结构的施工索力与成桥索力是未知的,在索力的张拉阶段确定拉索的编号,索力可填写一任意的值,真实索力的输入可通过“调索”文件完成;4)、选择“生成调索信息”,“执行项目计算”;
3.2初步确定施工、成桥索力1)打开“调索”文件,“重载索力”,图形窗口中出现索力座标系,调整“显示设置”参数,使索力座标系的显示清晰、合理;2)根据结构的对应关系确定拉索的约束关系;3)定义效应图,输出控制施工阶段和成桥阶段的效应图(如结构是对称的,为了提高刷新速度可以只定义一半结构的效应);4)根据相应施工阶段与成桥阶段的荷载初步确定拉索的张拉力,由于对施工阶段的模拟作简化处理,此时调索次号中“第1次调索”对应的索力即为所有拉索的节段施工张拉力,“第2次调索”即为调整成桥索力,如果成桥索力存在重复张拉则会出现更大的调索次号,用“stretch”命令或“ac”命令确定索力张拉值;5)将调整后的索力“上传桥博”,“执行项目计算”;
3.3调整施工、成桥索力1)计算完成后“重载效应”刷新效应图(在项目计算过程中不能修改索力,否则重载的效应图与当前索力是不对应的);2)微量调整索力,使各施工阶段主梁上、下缘受力均匀;3)微量调整索力,使成桥阶段主梁上、下缘整体上受力均匀;4)“上传桥博”,“执行项目计算”获得准确的计算结果(包含收缩、徐变效应);5)如效应图不理想,重复以上的操作过程,直到主梁受力均匀;6)观察应力包络图,局部的不均匀弯矩需通过配置局部预应力解决,同时配置整体施工预应力保证施工安全性(这部分操作可通过“调束”工具完成);7)配束完成后再次观察应力包络图,根据应力特征局部调整拉索张拉力;8)观察塔顶位移;
在预应力混凝土结构的计算中,确定预应力钢束的数量与位置,使结构在施工与使用阶段处于合理的受力状态是一项重要的内容,但在实际的钢束调整过程中仍然存在很多的困难。由于辅助调束工具的欠缺,只能根据工程经验或是对结构的理解来调整钢束,每次调整的效果是不明确的,调束的结果往往对结构不能兼顾,这样钢束的调整过程就成了一个反复微调、凑试的过程。特别是在公路04规范中明确考虑了截面的有效分布宽度,全预应力构件抗裂验算中有效预应力打折,同时严格控制压应力指标的条件下,钢束调整的难度更是大大增加。调束过程中微量调整与反复计算的过程是不可避免的,为此桥博3.0中提供了一个交互式的调束工具,通过这个工具用户可以在调整钢束的同时,看到预应力混凝土结构由此产生的内力、应力与位移变化,将原来需要反复修改钢束座标、重新计算,并查看效应图的过程大大简化,从而缩短了设计时间。以下将详细描述调束工具的使用操作。1、打开调束窗口1.1工程项目准备1 、建立工程计算项目,在总体信息中选择“生成调束信息”,确定调束阶段号(只需填写实施钢束张拉操作的施工阶段号),执行项目计算;2、“数据”菜单中 选择“调束”3、界面显示如下图所示(图15-1)
1.2数据交互与窗口组成(各部分操作详见后述)“调束”是在桥博的基础上开发的一个辅助设计工具,它与桥博之间可以进行数据交互。桥博中有两套数据,一是“原始数据”,在桥博输入界面中生成;二是“计算结果”,项目计算完成后生成。首次打开“调束”文件时程序从“计算结果”中读取钢束和参考线信息。在钢束调整过程中可以通过“重载钢束”、“重载参考”、“重载效应”等操作从桥博“计算结果”中调用相关信息并作为此后调整钢束的初始状态。“调束”的结果(钢束的线形、数量、张拉阶段)可以通过“上传桥博”反馈到桥博“原始数据”,项目重新计算后才能获得准确的计算结果。钢束、参考线与效应等信息在“调束”中的不同区域显示。1、功能区完成“调束”界面与桥博的数据交互操作以及“调束”界面数据管理2、效应区以桥博的计算结果形成效应图作为此后调整钢束的初始效应并根据“调束”界面中钢束与参考线的变化刷新效应图3、调束区以桥博中钢束与参考线的信息作为钢束调整的初始状态4、钢束管理窗可显示、隐藏或锁定指定钢束和参考线
1.3注意事项工程项目在后台计算过程中,窗口中的钢束信息应注意不要修改,否则其变化无法反映到效应图中,此时只能耐心等待。
2、调束界面操作2.1功能区1、重载钢束:将桥博“计算结果”中的钢束、参考线数据载入到调束界面中,“调束”中原数据被删除,结构效应图同步刷新。注意:“重载钢束”的操作意味着放弃对钢束已做的调整,一般在首次打开“调束”文件导入钢束和参考线信息或钢束调整混乱后使用。
2、 重载参考:将桥博“计算结果”中的参考线信息载入到“调束”界面中,覆盖现有的参考线,结构效应图同步刷新;注意:若在桥博中既修改了参考线信息又调整了钢束对应的参考线名称,钢束的真实位置无法通过“重载参考”获得,此时必须使用“重载钢束”;
3、重载效应:调用桥博“计算结果”中的效应并将此效应置为此后调束的初始效应;注意:该项操作一般用在上传钢束信息、项目重新计算后,其目的是在计算中消除收缩、徐变影响以获得当前状态下结构的准确效应。用户需确保“调束”界面中的钢束与项目计算中的钢束状态相同,也就是说此时的钢束与结构效应是匹配的。
4、上传桥博:将“调束”中的钢束数据上传到桥博“原始数据”中,覆盖项目文件中的数据;注意:该项操作一般用于将调整后的数据上传到桥博中重新执行项目计算,以获得准确的计算结果(包含徐变与收缩效应)。若上传时数据文件已打开,需将数据窗口关闭,再将数据窗口打开才能看到钢束信息的变化,此时再重新计算。
5、约束定义:设置钢束之间的约束关系。桥梁结构具有对称性或相似性,出于结构受力上的对称或相似,不同位置的钢束也存在这样的相关关系,或对称或线形相同而作用位置不同。将满足这种关系的钢束分别设为主钢束和从钢束,定义约束关系,确保不同位置的钢束按同一个几何规律变化,这样可以减少调整工作量并防止出现人为的错误操作。设置主、从钢束的约束关系后用户只需调整主钢束的座标,从钢束线形在程序中自动更新。应用约束关系后从钢束图形以虚线表示。约束定义窗口如图15-2。注意:“约束定义”仅约束主、从钢束的线形,不控制数量。
4.1功能参数化输入截面几何信息的截面类型定义,用户可根据自己常用断面形式,自设定应输入的参数,可在项目中随意使用自定义的参数化截面输入方式。4.2命令从主菜单选择工具>自定义截面。<快捷键>:[Alt]+T>[Ctrl]+C。4.3输入
1) 添加截面:点击 ,在此处添加新的自定义截面,并弹出对话框输入截面名称。2)删除截面:点击 ,删除此前已定义好的自定义截面。3)修改截面名称:点击 ,修改当前对话框的截面名称。4)选择图形:点击 ,为当前自定义截面选择CAD图形,CAD图形必须是实现用户自己画好的CAD图,用户可以在此界面上随意更换显示的CAD图形。注:缩略图窗口图形基本操作:图形缩放(滚轮滚动)图形拖动(滚轮按住移动)全图显示(CTRL+鼠标左键双击)放大矩形区域(鼠标左键按住拉开矩形框)5)选择脚本:点击 ,为当前自定义截面选择脚本文件,脚本文件定义了该截面的区域信息,即界面的每个环集的点的坐标值,和此环集的虚实情况,用户可以在文本编辑器中事前写好脚本,用次按钮把脚本装载到界面中的编辑框中,也可以在编辑框中自己修改、编辑。注:脚本编辑格式如下:(以“选择脚本.cpp”文件解释)Region[1].Point[1].x=0;Region[1].Point[1].y=0;Region[1].Point[2].x=-L;Region[1].Point[2].y=-L*a/1000;Region[1].Point[3].x=-L;Region[1].Point[3].y=-L*a/1000-H2;......Region[1].Point[18].x=L;Region[1].Point[18].y=-L*a/1000;Region[1].fsolid=true;表示“选择图形.dwg”中图形外框18个控制点的坐标描述。Region[1]中1为第一个环集;Point[2].x=-L中2为第二个控制点,-L为坐数值;Region[1].fsolid=true为实区。Region[2].Point[1].x=-L+B1+B2+B5;Region[2].Point[1].y=(-L-B1-B2-B5)*a/1000-ds-y;Region[2].Point[2].x=-L+B1+B2+B5;Region[2].Point[2].y=-L*a/1000-H1+dx+v;......Region[2].Point[8].x=-L+B1+B2+B5+x;Region[2].Point[8].y=(-L+B1+B2+B3-B6-x)*a/1000-ds;Region[2].fsolid=false表示“选择图形.dwg”中图形内框8个控制点的坐标描述。Region[2]中2为第二个环集;Point[2].x=-L+B1+B2+B5中2为第二个控制点,-L+B1+B2+B5为坐数值;Region[2].fsolid=false为空区。6) 参数编辑: