桥博和MIDAS考虑有效分布宽度的快速输入方法

在桥博和midas中，考虑有效分布宽度的属输入都不是很轻松的事情，桥博要求输入上下翼缘的有效宽度，midas的非内嵌截面要求输入有效截面相对原截面的惯性矩折减系数；相对来说，桥博数据较直接、简单方便；midas数据较底层，麻烦、数据处理量较大；但即使是使用桥博，有效分布宽度的处理也是件工作量很大的工作；老任利用朋友们开发的cad小工具软件，总结出一套有效宽度处理的方法，相对比较方便快捷；下面以一个例子的方式介绍一下这种方法的操作过程和工具软件；这个过程的总体思路是：第一步、在cad中使用yxkd程序计算出翼缘的折减后宽度曲线，并使用程序将该曲线坐标输出到excel中，计算得到折减系数沿跨长的分布函数；第二步、使用桥博通用截面拟合功能输入截面有效宽度；第三步：对于使用midas程序，可先使用进行第一步、第二步得到桥博模型，然后按一次落架方式计算，再使用报表输出原截面和有效截面的截面特性，得到惯性矩折减系数；1、例子资料例子为计算跨径34.35+48+34.35m的变截面连续箱梁，翼缘悬臂2.5m内,标准断面上缘箱室净宽6.073m；下缘净宽5.763m；梁端至边支座中心线距离为0.55m；2、计算有效分布宽度系数为简单起见，全桥的翼缘计算宽度统一取标准断面的翼缘实际宽度，不考虑由于腹板加宽造成的翼缘宽度差异；工程上，类似取舍造成的误差微乎其微；计算有效分布宽度使用张文锋工程师开发的lisp程序--yxkd，该程序在程序编制的过程中，笔者对张树仁推荐的有效分布宽度折减系数回归方程进行了计算研究，发现ps表达式值相对规范表格值误差较大，最大达到20%左右；这个误差可能无法接受，因此未采用该公式；经过检索文献，发现桂林工学院景天虎拟合公式较为合理，该公式为：yxkd数据采用了该公式。加载后操作如下：命令:YXKD请选择结构类型[(T梁或工型截面梁)T/(箱梁)B]:请选择结构体系[(简直梁)J/(连续梁)L/(悬臂梁)X]:输入梁的计算跨径(形如:A+N*B+C):34.35+48+34.35输入理论跨径范围以外的一端附加长度(若两端不等,取最大)<0>:0.55选择有效宽度分布图的插入点:>>选择有效宽度分布图的插入点:指定第一个翼缘实际宽度:3.037指定下一个翼缘实际宽度:2.5程序执行完毕后，会自动以多义线的方式在cad中绘制出实际翼缘宽度对应的折减后翼缘宽度曲线，如下图所示：接下来，我们把yxkd程序得到的有效宽度输出到cad中；这个功能需要使用lisp程序---将多义线坐标输出到excel中，我使用的是gs1--我同济院同事吕世军高工开发的；其本意用于钢束坐标处理，被我挪用在这里，可也算是活学活用了；第一步，使用ucs命令将坐标原点设到桥博模型的零点处；第二步：输入命令gs1：命令:gs1***《钢束工具1》***A-输出文本,B-输出Excel:b请输入小数点位数:3命令:选取PLINE多义线...选择对象:找到1个完毕后，程序自动启动excel，生成下图数据：接下来，我们在excel对y坐标进行处理，因为这里的y坐标是翼缘考虑折减后的宽度，我们在桥博的通用截面拟合中为保证数据的合理性，需要使用折减系数；因此，我们统一对此列除于实际宽度宽度，得到折减系数，如下图：其实如果程序支持直接输出折减系数曲线，这个过程是多余的，我一直让张工改写一下，支持该参数输出，可张工太忙！其他翼缘宽度如以上过程，依次处理数据；3、使用桥博通用截面工具输入上下缘的有效分布宽度桥博的通用截面拟合工具支持截面数据和有效分布宽度数据分离输入，所以在使用这个功能你可以和截面脚本一起使用，你也可以先使用程序自带参数截面、cad导入截面或者快速编辑器的方法先输入截面数据，然后使用通用截面拟合的方式单独输入有效分布宽度，在这里，为简单起见，我单独输入有效分布宽度，参数如下：B:箱室顶缘全宽；B1：外悬臂实际翼缘宽度;B2：底缘实际全度Fb：腹板在顶缘的映射宽度（斜投影），即水平宽度；P1:外悬臂实际翼缘宽度对应折减系数；P2：箱室内腔顶缘实际宽度对应折减系数；P2：箱室内腔底缘实际宽度对应折减系数；界面如下图：Section0.Top=B1*p1*2+(B-2*B1-2*Fb)*p2+2*Fb;//上缘有效了宽度Section0.Bottom=(B2-2*Fb)*p3+2*Fb;;//下缘有效了宽度依次将构造参数值填入，将之前在excel中的处理得到P1、P2、P3复制粘贴到截面拟合中的参数表中，点击“生成截面输入”，完毕；4、midas考虑有效宽度的惯性矩折减系数midas因为需要用户直接输入有效截面惯性矩折减系数，这个非常底层的数据处理方法对用户来说，是非常不人道的！这也是我经常批评midas方不懂设计的原因；很多用户为简单起见，直接拿有效宽度的折减系数输入到midas中，这种取舍造成的误差就不是微乎其微的了，这是完全错误的做法。这里介绍一种方法，如果对熟用桥博的人，是非常快捷的方式；第一步：按照前述2~3布方法得到桥博模型；第二步：一次落架计算一遍；只计算内力第三步：使用下表输出截面特性数据；得到以下数据：为简单起见，我只输出了两个单元的数据；这里可以通过dyh变量控制输出单元的个数；第四步：将表格中的施工阶段抗弯惯距和原截面的抗弯惯距复制粘贴到excel中，两者相除，得到对应截面的抗弯惯距折减系数；从excel中复制粘贴到midas的对应表格中；整个过程全部完成；以上就是本人总结的有效分布宽度的快速处理方法；相信对你会有所帮助！引申一下：对于专业程序来说，力学功能的实现都比较简单，没有理论上难点；因为有限元的理论都是公开的；而专业功能的实现是软件成功的关键；减少用户的数据处理量，为用户设计便捷操作、快速直接、一目了然的数据处理方式，是未来软件的发展方向；当然，没有具有丰富实际工程设计经验且对软件有深刻理解、具有创新思维工程师的参与，软件的上述愿景也很难得到体现！