关于桥梁博士——调索工具的试用报告
桥梁博士系统是一个集可视化数据处理、数据库管理、结构分析、打印与帮助为一体的综合性桥梁结构设计与施工计算系统。系统的编制完全按照桥梁设计与施工过程进行，密切结合桥梁设计规范，充分利用现代计算机技术，完全符合设计人员的习惯。对结构的计算是宁繁勿简，充分考虑了各种结构的复杂组成与施工情况，使用更方便，计算更精确；同时在数据输入的容错性方面作了大量的工作，使用户不会因一时的失误而造成不必要的工作损失。
本系统寄托在Windows平台上，充分利用Windows平台的特点：标准一致的用户界面、多任务系统、鼠标的点取和强大的设备支持特性。另外，Dr.Bridge系统抛弃了以往陈旧的编程思想，改用面向对象程序编制方法，使得用户对系统的干预大大加强，便于处理各种复杂情况，也使得计算机的呆板性得到了解决。 同时，系统以MFC基本类库为基础，大大降低了系统对硬件的依赖性，便于未来64位操作系统的移植和升级。
自1995年投向市场以来设计计算了钢筋混凝土及预应力混凝土连续梁、刚构、连续拱、桁架梁、斜拉桥等多种桥梁。在设计过程中充分发挥了程序实用性强、可操作性好、自动化程度较高等特点，对于提高桥梁设计能力起到了很好的作用。在设计应用过程中，通过实践校核及与其它软件的比较，桥梁博士进行了完善和扩充，进一步得到了稳定。
这次改版主要按照《公路桥涵设计通用规范》 JTG D60-2004和《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 JTG D62-2004进行补充修改。并对程序的前处理和后处理部分在原有的基础上做了大的改进，扩充的每个功能块都凝聚着开发组多年来的心血，都是经过认真的总结、研究和精心设计而最终完成的；同时密切与桥梁工程设计实践相结合，借助力学技术和计算机技术全力解决用户在桥梁工程设计过程中碰到的棘手的数据处理问题，使用户能够集中精力解决桥梁结构的合理性问题。节约数据处理时间、辅助用户设计是本次桥梁博士升级的两大主要特点。
斜拉桥等索结构在设计阶段计算中存在确定成桥最优索力和施工张拉力两大难题。其确定原则虽然已经给出了多种理论和方法，但在实际应用过程中仍存在很多问题，较难得到满意的解决方案。我们在多年的工程实践中感觉到斜拉桥索力难以确定的主要原因是主梁应力与索力的构成和实施张索的过程紧密相关，如果对索力的组成不加以区分，张索过程不合理，则调索过程将进入一个极其复杂的凑试过程，要得到满意的解决方案需要花费大量的时间和精力。特别是在公路04规范压应力指标加以严格限制的条件下，调索难度更是大大增加。
索力的主要作用是解决主梁的荷载弯矩。主梁的荷载弯矩主要由三部分荷载引起：
1. 悬臂施工时主梁的重量 2. 成桥的二期铺装 3. 活载
如果索力能够在上述荷载施加后马上调整至竖向力平衡状态，则主梁的受力更为均匀。上述三种荷载中主梁自重、二期铺装弯矩容易解决，可通过施工过程中张拉索力来实现。但活载弯矩在局部存在较大双向弯矩的特征，由索力来调整较难，大部分局部活载弯矩应力最好由预应力来解决。按上述分析调索过程可分为如下步骤：
1. 悬臂施工时拉索主要平衡节段重量，在结构体系合理且富裕的情况下还可预考虑部分二期铺装，
以便减少成桥索力调整施工工作量
2. 成桥后做部分索力调整，解决铺装产生的弯矩
3. 配置局部预应力，解决弯矩较大的局部区域应力配置整体施工预应力，解决主梁施工安全性
4. 计算应力包络图、成桥应力图
5. 根据应力包络图和成桥应力图的特征，适当调整拉索张拉力，使上下缘在长期状态下和极端条件
下应力分布更为均匀合理 6. 观察塔顶位移
如此可较快得到合理拉索张拉力方案，但调索过程中仍存在多次试算和微量调整过程，为此桥博3.0中提供了一个交互式的调索工具，利用此工具可进一步缩短调索过程，如果再配套调束工具则完成斜拉桥的设计计算就不再令人感到棘手了。以下将详细描述调索工具的使用操作，在准备调索之前首先需要准备好工程计算项目，在调索期间，工程项目可不必考虑空挂篮张拉、挂篮加载等琐碎步骤，一个节段只需模拟一个施工阶段即可（即：安装节段单元、挂篮前移到位、拉索索力调整、施工预应力张拉以及横梁荷载施加都可在一个施工阶段内完成），这样计算时间可大大缩短，避免浪费精力。
一、打开调索窗口 1.1工程项目准备
l 、建立工程计算项目，在总体信息中选择生成调索信息，执行项目计算； 2、“数据”菜单中 选择“调索”
3、 界面显示如下图所示（图16－1）
图16－1 1.2数据交互与窗口组成（各部分功能区的操作详见后述）
“调索”与“调束”相似，也是在桥博的基础上开发的，与桥博之间可以进行数据交互。 首次打开“调索”文件时程序从“计算结果”中读取索力信息（包括张拉力与张拉阶段）。在调索过程中可以通过“重载索力”、 “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索的初始状态。
“调索”的结果可以通过“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。
索力与效应等信息在“调索”中的不同区域显示。 l 、 功能区
完成“调索”界面与桥博的数据交互操作以及“调索”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索力的初始效应并根据“调索”界面中索力的变化刷新效应图 3 、调索区
交互编辑拉索索力 4、拉索管理窗
可显示或隐藏指定拉索
1.3注意事项
工程项目在后台计算过程中，窗口中的索力信息应注意不要修改，否则其变化无法反映到效应图中， 同时在读取调索数据时也容易产生错误，此时只 能耐心等待。 2、调索界面操作 2.1功能区
1、重载索力：将桥梁博士中的索力数据重新载入到调索界面中，“调索”中索力被删除，结构效应同步刷新。 注意：重载索力的操作意味着放弃对索力已做的调整，一般在调索混乱后或项目施工方案改变后使用。
2、重载效应：将项目的最新效应置为此后调索的初始效应。
注意：该操作一般用在上传索力数据、项目重新计算后，或改变预应力、荷载等重新计算后，主要目的是消除收缩、徐变影响或计入预应力影响等， 以获得当前状态下结构的准确效应，用户需确保当前索力与项目计算中的索力状态相同，也就是说此时的索力与结构效应是匹配的。
3、上传桥博：将调索界面中的索力数据上传到桥梁博士中，覆盖原始数据，在上传过程中索力作用的施工阶段与原来保持一致。
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索力数据的变化，此时再重新计算。
4、调索次号：在项目计算并生成调索文件时程序从原始数据中读入索力张拉值与张拉阶段，并记录每根拉索的张拉次数形成调索次号。根据所有拉索在施工阶段中重复张拉的最大次数（n）来确定调索最大次号，
并将每根拉索对应的施工索力按张拉顺序依次排列在第1次到第n次调索次号中。因此在同一个调索次号中的拉索其张拉的实际施工阶段（施工内容）可能不同。
5、约束定义：在对称结构中一般索力也是对称的，使用拉索间的约束关系可减少工作量并防止出现人为的错误调整。设置约束关系后仅调整主索索力，从索自动更新。约束定义窗口如图16－2。拉索间的约束关系在每个调索次号中都需要定义。
1)主、从索名：需确定约束关系的拉索名称，索名即为拉索单元的单元名称，若单元名称空缺则程序自动用单元号（索号）替代。
2)约束关系：拉索之间索力的相关关系，程序提供了三个选项（索力相同，水平力相同，竖向力相同）。 3)索力调整信息：包括拉索的索号、索名、调索次号、调索阶段号、索力初值、索力当前值及索力变化量。其中索力初值为打开当前的调索文件时各索的索力初始值，索力变化量为当前索力值与索力初始值的差值。 4)约束检查信息：检查主、从索约束关系是否合理。若出现不合理约束将在信息窗口中提示，在退出窗口时提示存在不正确的约束关系，是否修改。若选是则回到编辑窗口，若选否则关闭窗口，保留错误的约束关系但不应用。如图16－3。
6、显示设置：可设置的图形操作界面（索力座标系）的显示参数，一旦修改了参数需选择“按设定重新布局”刷新图形。显示设置界面如图16－4。
1)索力方向定义：索力座标系中显示的索力值，可为索力绝对值、索力水平分量或竖向分量。观察主梁效应时宜采用索力竖向分量，观察主塔效应时宜采用索力水平分量。
2)拉索标注名称：可显示拉索单元号或索名，索名即为桥梁博士单元输入信息中各拉索单元对应的单元名称。
3)图形窗口中显示从索：如已设置约束关系则可选择在拉索座标系中显示（或不显示）从索；未设置约束关系时该选项无效。
4) 显示定位线：是否在效应图中显示定位线。效应线表示鼠标移动、编辑索力时在结构中的对应位置，在效应图中以红色虚线标示。