5)顺桥向x座标显示比例:拉索座标系中拉索x座标的放大比例,该比例只是用来调整窗口显示的美观性,一旦设好后最好不再修改。
6)索力刻度间隔:拉索座标系中竖向索力座标的间隔。 7)可显示的最大索力值:拉索座标系中竖向索力座标的最大值。 8)是否按设定重新布局:按新的显示设置刷新图形。
7、刷新方式:不论采用何种刷新方式,所有已定义的、与当前索力调整相关的效应图均同时刷新。
1)刷新效应:点击“刷新效应”时,根据图形操作中索力的变化值来刷新已定义结构效应2)自动刷新效应:每次索力值变化后(鼠标放开后)自动刷新结构效应。3) 启动鼠标移动跟踪:在鼠标拖动索力变化的过程中,结构效应呈动态变化。 2.2 效应窗口操作
对效应图的操作可通过右键菜单命令完成,包括新建、删除、预览、打印、页眉页脚、效应定义、效应设置、清除标注等(如图16-5)。以下对这些命令简单介绍。
1、新建(删除):新建(删除)效应图框,图框周边出现蓝色边框时处于选中状态。
2、效应定义:即为图形编辑器界面,工程项目屏蔽,指向当前项目。实际操作时图框需先单击选中再定义。(如图16-6)
3、效应图设置:图形显示设置。可按照图形编辑器绘制效应边线或按座标轴方式显示。若以座标轴方式显示,则在生成的效应图中以横、纵轴替代效应边界。(如图16-7)
1)x座标:仅显示x轴方向单元的效应图 2)y座标:仅显示y轴方向单元的效应图
3)单元座标:以单元的长度方向作为效应图的横轴 4)效应值的比例系数:效应(竖向座标)的放大系数。 5)可显示的最大、最小效应:竖向座标的最值。 6)标注字体高度:效应值字体大小。 7)标注值精确度:效应值小数点后的位数。 8)竖向座标:选中则效应值为竖向标注。
9)效应控制线设置:在效应图中显示效应控制线,控制线的颜色可选。例如在效应图中可标注压应力与拉应力的控制标准,在使用“调索”工具调整结构应力时有参照标准。 4、清除标注:清除选中效应图的标注信息。
5、 增、删、插行(列)命令:在同一效应图框内增加、删除或插入效应图,支持显示多个效应图。 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; 4、示例
以一座悬臂施工的独塔斜拉桥为例说明调索过程(施工索力与成桥索力)。
工程概况:65.0+110m预应力混凝土独塔斜拉桥,施工过程一共划分了15个施工阶段,其中1-11阶段为双悬臂施工(每阶段包括安装单元与张拉斜拉索),12、13阶段为边、中跨合龙,14阶段拆挂篮(13、14阶段无索力调整),简单起见在模型中未模拟挂篮浇注操作,15阶段为成桥阶段有一次全桥调索。 调索过程如下:
4.1完成全桥建模,在施工阶段索力调整中需输入该阶段张拉的斜拉索单元与索力(索力可不准确,实例中采用的索力值均为1000KN),在总体信息窗口中选择“生成调索信息”(如图16-10),重新执行计算。
4.2打开调索文档(可从“项目管理窗口”中选择或从“项目”菜单中选择,如图16-11、图16-12)。该项目中每根斜拉索均调整了2次,第一次为悬臂施工调索,第二次为成桥调索,在调索次数窗口中选择“第1次调索”和“第2次调索”,在图形窗口中显示所有索力均为1000KN(图16-13)。将“显示设置”中的“索力方向”定为“竖向力”,则在图形窗口中显示各索竖向力(图16-14)。
4.3首先调整悬臂施工索力(第1次调索)。该项目中边跨标准节段重量为1583KN,中跨标准节段重量为1716KN,考虑边跨压重与横梁重量后边、中跨标准重量分别为3330KN、2160KN。
在图形窗口中绘制线段1(y=3330),线段2(y=2160),用“ac”命令将边、中跨索力分别延伸到对应的值(图16-15)。