[发明专利]桥梁现浇施工中盘扣支架的力学快速计算方法

权利要求书

1.一种桥梁现浇施工中盘扣支架的力学快速计算方法，其特征是，包括以下步骤：

S1、在交互式绘图系统中建立包括底板、内腹板、外腹板、翼缘板和顶板在内的主梁截面对象；

S2、依据主梁截面对象中各部件的几何尺寸信息，在主梁截面对象的图形页面中建立包括盘扣立杆特征线、大楞、小楞、部件模板、斜腹板区域分界线、腹板拉筋线及主梁截面在内的各构件对象的盘扣支架计算模式；

S3、对盘扣支架计算模式中的参数进行编辑，以修改包括模板、大楞、小楞和斜腹板区域分界线在内的各构件对象在主梁截面对象中的位置，使其符合盘扣支架的设计要求；

S4、进行盘扣支架的力学计算。

2.根据权利要求1所述的盘扣支架的力学快速计算方法，其特征是，步骤S1的具体操作方式包括：

S1.1 在交互式绘图系统中建立包括底板、内腹板、外腹板、翼缘板和顶板在内的主梁截面的几何轮廓图形；

S1.2 将主梁截面的几何轮廓图形合并成一个功能图形对象后，转化成主梁截面对象。

3.根据权利要求1所述的盘扣支架的力学快速计算方法，其特征是，步骤S2中的斜腹板区域分界线是针对主梁截面对象中具有斜腹板而设置的一对区域边界线，用以界定盘扣立杆组合轴力计算时的斜腹板区域范围。

4.根据权利要求1所述的盘扣支架的力学快速计算方法，其特征是，在步骤S2中，建立用功能图形对象表达的或是用构件预设操作界面上的属性信息描述的基本构件材料规格表、盘扣支架布置基本参数表、施工荷载组合基本参数表、混凝土浇筑参数表和风载参数表。

5.根据权利要求4所述的盘扣支架的力学快速计算方法，其特征是，各参数表的内容分别是：

所述基本构件材料规格表包括模板、大楞、小楞、拉筋、盘扣立杆以及盘扣水平杆在内的各构件的材质和规格的参数信息；

所述盘扣支架布置基本参数表包括盘扣支架类型、竖向步距、纵向间距、横向布置的小楞/大楞的纵向间距、立杆可调托撑支撑点到顶层水平杆中心线的距离、模板系布置方式以及盘扣立杆混凝土基础厚度和混凝土标号在内的各种参数信息；

所述施工荷载组合基本参数表包括规范要求的施工人群机具荷载、混凝土振捣冲击荷载、恒载及活载组合系数、附加水平荷载在内的各种参数信息；

所述混凝土浇筑参数表包括混凝土容重、入模温度、初凝时间、外加剂影响修正系数、混凝土浇筑速度、振捣混凝土测压力在内的各种参数信息；

所述风载参数表包括基本风压、风载阻力系数、风压高度变化系数、地形地理条件系数在内的各种参数。

6.根据权利要求5所述的盘扣支架的力学快速计算方法，其特征是，步骤S3的具体操作方式包括：

S3.1通过预设操作界面，修改盘扣支架布置基本参数表、基本构件材料规格表、风荷载参数表中的相关信息；

S3.2 依据步骤S3.1修改的参数信息，按照模板始终与主梁截面的轮廓相接触以及小楞与大楞和模板面相接触的原则，对盘扣支架计算模式中的模板、小楞、大楞进行关联修改，以得到反映主梁模板的模板系的布置情况；

S3.3所述盘扣立杆特征线是一组独立且铅直的功能图形对象，布设在主梁截面对象的正下方；通过预设操作界面修改立杆横向间距，或是通过图形操作方式，得到盘扣立杆特征线的横向布置位置；

S3.4对于纵向布置的小楞或大楞，通过预设操作界面对其进行横向布置间距的修改，通过包括复制、删除、移动、阵列在内的图形操作方式，调整小楞或大楞的横向布置位置；

S3.5对于横向布置的大楞或小楞，通过预设操作界面上的两端延长参数对其长度进行修改，或者通过延长或修剪形心线对其长度进行修改；

S3.6腹板拉筋线是通过参数化的间距调整拉筋的竖向间距，或者是通过包括复制、删除、移动、阵列在内的图形操作方式调整其竖向布置位置；

S3.7对于含有斜腹板截面的主梁截面对象，通过使用图形编辑方法或者参数定义方法，修改斜腹板位置的区域边界线。

7.根据权利要求6所述的盘扣支架的力学快速计算方法，其特征是，步骤S4的具体操作方式包括：

S4.1依据盘扣立杆特征线位置、主梁截面对象、盘扣支架布置基本参数表信息以及盘扣支架技术规范的要求，采用区域分割法计算得到盘扣立杆的组合轴力以及盘扣支架强度与稳定性的结果，并生成相应的计算文档；

S4.2依据施工荷载组合基本参数表中的荷载参数信息以及主梁截面对象，计算出主梁纵向单位长度的横向分布线荷载，包括桥体自重、人群机具、混凝土振捣冲击在内的各分项横向线荷载，以及按照设计规范给定的组合系数的单位长度的横向组合线荷载；

S4.3在主梁截面对象的包括翼缘区、腹板区、箱室顶板/底板在内的区域，绘制一条或多条竖向位置特征线，依据竖向位置特征线与混凝土主梁截面的相对位置关系，计算出特征线位置的组合线荷载及分项线荷载的数值，并生成相应的计算文档，以表明组合或分项线荷载的数值的计算过程；

S4.4通过预设操作界面，依据施工荷载组合基本参数表、主梁截面对象以及横向分布的大楞、小楞或模板各构件的布置情况，建立相应各构件的包括荷载及约束信息在内的杆件有限元模型，计算得到相应杆件的有限元模型和计算结果；横向分布的大楞或小楞的计算模型，其所受荷载为大楞或小楞纵向布置间距范围内的横向组合线荷载，或者与其等效的集中荷载组；基于杆件有限元模型的荷载信息、有限元结构信息及约束信息，计算得到横向布置的大楞或小楞的力学计算结果，相应的支座反力也作为盘扣立杆所受的组合荷载的数值；

S4.5通过预设操作界面，依据纵向布置的大楞或小楞对象的属性信息、主梁截面对象、相应的横向布置间距，盘扣支架布置参数表中的立杆纵向布置间距信息，小楞与大楞按照上纵下横或上横下纵的布置方式，以及所对应的荷载传递计算方法，建立相应的二跨、三跨或四跨杆件连续梁有限元模型，相应的荷载为均布荷载或集中荷载，再基于杆件有限元模型的荷载信息、有限元结构信息及约束信息，计算得到纵向布置的大楞或小楞的力学计算结果；

S4.6 通过预设操作界面，依据腹板区拉筋的布置间距、腹板高度、混凝土浇筑参数信息，得到计算拉筋的力学计算结果，并生成相应计算文档，以表明计算过程。