Pivota 入门指南

快速上手比维钢箱梁分析软件

概述

比维钢箱梁是一款专业的钢箱梁分析软件,可以帮助工程师快速进行钢箱梁的建模、分析和设计验算。 本指南将引导您完成使用软件的四个主要步骤:新建项目、修改模型参数、求解分析和查看报告。

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新建钢箱梁项目

  1. 在工具栏点击新建,或菜单栏>文件>新建。
  2. 修改桥梁跨度、梁顶宽度、梁高。
  3. 点击确定按钮完成项目创建。
提示: 输入的跨度是指计算跨度。起终点支座与梁端的距离在模型参数中定义。
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修改模型参数

创建项目后,程序使用默认数据生成了模型,您需要根据实际项目修改钢箱梁的参数,包括几何、支座、材料、截面、荷载等。 新建完成后,模型参数面板是自动打开的,位于主界面左侧属性面板中。任何时候都可以从工具栏>模型参数打开参数面板。

总体

  • 轴线平面线形,可以使用直线、圆弧或多段线。
  • 当为圆弧时,输入半径R。R>0时,为下凹圆弧;R<0时,为上凸圆弧。R不允许为0。
  • 当为多段线时,输入坐标点和凸度(Bulge),与AutoCAD中的多段线(Polyline)定义相同。

横断面

  • 箱室个数:不含悬臂。
  • 箱室顶部宽度:即腹板顶部间距,从左至右依次输入每个室的顶宽,不含悬臂(从B2开始)。
    1. 输入格式:B2+B3+...。数目必须与箱室个数一致,否则无效。
    2. 示例1:5+6+6+5,表示每个箱室的顶宽分别为5,6,6,5。若总和与实际宽度不一致,则按比例分配。

    3. 允许使用通配符*,表示自动计算的宽度。
    4. 示例2:5+*+*+5,表示边室顶宽为5,中室宽度平均分配。

      示例3:*+6+6+*,表示中室顶宽为6,边室宽度平均分配。

      示例4:5*+6*+6*+5*,表示边室和中室顶宽比例为5:6,宽度自动计算。与5+6+6+5结果一致。

  • 边腹板坡度:边箱(悬臂除外)外侧腹板的倾斜坡度。
  • 横断面尺寸参数的意义详见截面示意图。
  • 小悬臂截面示意图⬇

    小悬臂截面示意图

    大悬臂截面示意图⬇

    大悬臂截面示意图

加劲板

  • 加劲肋:即使尺寸相同,不同间距的加劲肋也要分开定义。
  • 加劲顶板定义:由名称、板厚、悬臂加劲、箱室顶加劲组成,使用表格输入,每一行表示一种加劲板。
  • 例如,下表定义了名称为a的加紧顶板,板厚0.016m,悬臂加劲采用T肋,箱室顶加劲采用U肋。

    名称板厚悬臂加劲箱室顶加劲
    a0.016T肋U肋
  • 加劲顶板分跨布置:使用表格输入,每一行表示一跨,每跨分为跨首、跨中、跨尾三段。
  • 立面示意图 板厚输入示意图
    填写说明:
    1. 跨首、跨尾段输入格式:加劲板名称@长度+...。留空表示使用跨中板厚。 例如:a@4+b@6,表示从支点往跨中方向,在4m长范围采用加劲板a,在6m长范围采用加劲板b。
    2. 跨中段输入格式:加劲板名称。
    3. 若表格行数少于跨数,则其余跨使用最后一行数据。
  • 加劲底板定义:由名称、板厚、加劲组成,使用表格输入,每一行表示一种加劲板。
  • 加劲顶板分跨布置:与顶板布置相同。
  • 边、中腹板厚度一致:勾选后,仅需填写中腹板厚度。
  • 边(中)腹板厚度:使用表格输入,每一行表示一跨,每跨分为跨首、跨中、跨尾三段。
  • 填写说明:
    1. 跨首、跨尾段输入格式:板厚@长度+...。留空表示使用跨中板厚。 例如:0.024@4+0.02@6,表示从支点往跨中方向,在4m长范围板厚24mm,在6m长范围板厚20mm。
    2. 跨中段输入格式:板厚。
    3. 若表格行数少于跨数,则其余跨使用最后一行数据。

网格控制

指定划分单元采用的目标单元长度。

支座

  1. 自动单支座:直接在主梁节点位置进行约束,自动按连续梁的经典支座布置形式设置约束。适用于不考虑横向效应的计算。
  2. 自动双支座:定义支座间距和竖向位置,自动按连续梁的经典支座布置形式设置约束。
  3. 自定义:用户可任意设置每个支撑线处的支座数量、位置和约束方式。
  4. 支座约束类型:弹性-在支座上施加弹性约束(竖向刚度1e7 kN/m,水平刚度1e6 kN/m);固定-在支座上施加固定约束。用于选择自动支座布置时。
  5. 约束方向与整体坐标一致:勾选此项,将强制支座约束方向沿着整体坐标轴的方向;否则,约束方向沿着跨径线定义的局部方向。适用于平面线形为曲线时。

材料

选择钢材的型号,弹性模量、密度等参数自动设置。

提示: 剪切模量根据弹性模量和泊松比自动计算。

荷载

  • 自重缩放系数:用于计入计算模型所不能直接考虑的结构重量,如横隔板、局部加劲等。恒载=模型自重*自重缩放系数。
  • 如何计算自重缩放系数: 使用菜单>模型>模型质量,提取模型质量(吨);查询设计图纸数量表得到主梁钢结构总重(吨)。则自重缩放系数=钢结构总重/模型质量。若尚无设计图数量,对于钢箱梁,可粗略取自重缩放系数为1.2~1.5。
  • 温度梯度:可选用BS5400、JTG D60-2015或自定义。 hi表示离顶面的距离,使用hi=-1表示梁底面,hi=-1仅允许使用一次,且必须出现在最后一行,除此以外,其余行的hi应为正值。 自定义温度梯度时,在空白行填写会自动增加行;可使用Del键删除所选行。
  • 车道荷载:使用《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2015)公路-Ⅰ级车道荷载。 用户仅需定义车道数和车道中线距离桥梁中线的最大和最小距离(局部y坐标,分正负),程序自动进行车道布置。 程序生成两个车道组,左偏车道组以ymax为起点,每个车道y值依次递减一个车道间距3.1m;右偏车道组以ymin为起点,每个车道y值依次递增一个车道间距3.1m。 每个车道组生成一个对应的移动荷载子工况,最终的车道荷载工况取子工况的包络结果。
  • 车道示意图
  • 人行道位置集合:定义人行道中线与桥梁中线的距离(局部y坐标,分正负),多个人行道之间用逗号分隔,例如“-5, 5”表示两个人行道,分别距离中线-5m和5m。
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求解分析

完成模型参数设置后,您可以进行求解分析,计算钢箱梁在各种荷载条件下的响应。

  1. 在工具栏中点击求解按钮,或从菜单栏选择分析 > 求解
  2. 等待求解过程完成,可以在主界面底部输出面板中查看计算进度。
提示: 该功能会使用修改后的参数先更新计算模型再求解。如果只更新不求解,则点击更新计算模型
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查看分析报告

工具栏点击分析设置,或菜单栏>分析>分析设置,修改重要性系数,抗疲劳设计参数,以及输出图形尺寸。

工具栏点击分析报告,或菜单栏>分析>分析报告,查看分析报告。

恭喜!

完成以上四个基本步骤后,您已经掌握了比维钢箱梁的使用方法。接下来,您可以: